1. КУРС ЛЕКЦИЙ
повышения квалификации в области
позитронно-эмиссионной томографии
МГУ им. М.В. Ломоносова
кафедра «Радиохимии»
Москва 2013
1

2. Лекция 1
Роль ПЭТ в ядерной медицине
2

3. Сущность метода ПЭТ
ПЭТ – является высокотехнологичным неинвазивным диагностическим методом
ядерной медицины
•
Пациенту вводят внутривенно РФП с позитрон-излучающим ультракороткоживущим
радионуклидом
Применение УКЖР позволяет уменьшить время исследования и радиационную нагрузку на
больного, т.к. большая часть препарата распадается уже во время исследования.
•
РФП избирательно накапливается в патологических очагах
•
На позитронно-эмиссионном томографе получают изображения от одновременной
регистрации двух гамма-квантов, излучаемых при взаимной аннигиляции позитрона и
электрона. Свободный пробег позитрона в теле человека зависимости от плотности ткани и энергии
в среднем составляет 3-4 мм и не превышает 8 мм. Аннигиляционные γ-кванты с энергией 511 кэВ,
разлетаются под углом 180о0.4o, которые регистрируются расположенными плотным колоцом
детекторами ПЭТ томографа
•
ПЭТ - «функциональная томография».
Биохимические процессы нарушаются фактически при всех заболеваниях, и эти изменения обычно
предшествуют анатомическим поражениям или распространяются за их пределы.
ПЭТ дополняет диагностический процесс информацией о физиологических и метаболических
расстройствах в очагах поражения, что существенно уточняет характеристику заболевания.
•
КТ и МРТ, оценивают
структурные изменения
тканей.
Позитрон излучающий
радионуклид
511 кэВ
гамма-квант
Позитрон
511 кэВ
гамма-квант
Электрон
3

4. ПЭТ/КТ - технология совмещенных изображений
Недостаток ПЭТ- бедная анатомически информация изображений, что сильно затрудняет
локализацию выявленных патологических очагов.
Анатомическая привязка к изображениям, полученным при использовании КТ
представляют своего рода «карту», позволяющую врачу точно определить локализацию очага поражения
4

5. Основные области применения ПЭТ
Изначально считалось что основной областью применения ПЭТ станет
кардиология. Однако сегодня метод нашел наибольшее применение в
онкологии
•
Онкология ~70%
•
Кардиология ~20 %, наблюдается тенденция роста
•
Неврология ~10%
5

6. Основные области применения ПЭТ
Диагностика онкологических заболеваний (~70%)
•
Опухоли лѐгких, толстой и прямой кишки, головы и шеи, пищевода и желудка,
поджелудочной железы, печени, молочной железы, яичников, простаты, головного
мозга, щитовидной железы …
•
Злокачественная лимфома и меланома
•
Метастазы в костные структуры и др.
6

7. Основные области применения ПЭТ
Предоперационная диагностика сердечных заболеваний (~20 %)
•
Оценка кровоснабжения миокарда на уровне микроциркуляции, оценка
патофизиологии коронарного кровообращения
•
Определение скорости метаболических процессов в кардиомиоцитах
•
Диагностика состояния вегетативной регуляции сердца
Высоко информативный метод диагностики ишемической болезни сердца при отборе пациентов
для хирургической реваскуляризации миокарда.
Точная оценка эффективности современных медикаментозных и хирургических методов лечения
сердечно-сосудистых заболеваний.
Оценка жизнеспособного
миокарда в верхушке после
интервенционного лечения
7

8. Основные области применения ПЭТ
Дифференциальная диагностика неврологических заболеваний (~10%)
•
Эпилепсия, неврологические расстройства (чувствительность 95%, специфичность 27 %)
•
Заболевание Паркинсона
(выявление на ранних стадиях заболевания, предсказание развития болезни)
•
Заболевание Гентингтона
(обнаружение проявления доклинических форм)
•
Деменция
•
Активационные исследования мозга: цереброваскулярная ишемия, инсульт
•
Аддиктивные расстройства (алкоголизм, никотиновая зависимость, наркотическая и
(прогнозирование развития когнитивных нарушений при болезни Альцгеймера)
(ПЭТ
применяется уже более 20 лет, прогнозирование исхода и определение показаний к способу лечения инсульта)
метамфетаминовая зависимость)
•
Ментальная депрессия (мониторинг и определение тактики лечения)
•
Тревожно-обсессивные расстройства
•
Шизофрения
Количественная обработка
ПЭТ-исследования с ФДГ
болезни Альцгеймера
8

9. Радиофармпрепараты для ПЭТ
Основные позитрон-излучающие радионуклиды для ПЭТ
углерод-11 (T1/2 = 20,4 мин.)
кислород-15 (T1/2 = 2,03 мин.)
германий-68/галлий-68 (T1/2 = 68 мин.)
азот-13 (T1/2 = 9,96 мин.)
стронций-82/рубидий-82 (T1/2 = 75 сек.)
фтор-18 (T1/2 = 109,8 мин.)
йод-124 (T1/2 = 4,18 сут.)
циклотронные
Наиболее
распространѐнным
РФП
генераторные
для
ПЭТ
является
18F-2-дезокси-D-глюкоза.
Препарат обладает высоким уровнем накопления в патологических очагах, в первую очередь
злокачественных опухолях и метастазах.
Фармакологические свойства
Аналогично глюкозе РФП проникает из сосудистого русла в межклеточное пространство и затем в
клетки, где фосфорилируется гексокиназой. Продукт реакции - [18F]дезоксиглюкоза-6-фосфат, в
отличие от фосфата глюкозы, не вступает в дальнейшие реакции и остается в клетках в течение
исследования.
9

10. Радиофармпрепараты для ПЭТ в России
Препарат
Название РФП
Фтордезоксиглюкоза
18F
Фторэтилхолин (FCH)
Натрия фторид
Фтортимидин (FLT)
L-DOPA
Тирозин (FET),
Флюмазенил (FMZ)
Метионин
Бутират
Ацетат
Холин
Аммоний
Н215О
Дотатейт
11С
13N
15О
Статус
Онкологические
заболевания
и
опухоли
различной
локализации,
неврологические заболевания, кардиология
Определение уровня метаболизма и транспорта аминокислот и синтеза белков.
Рак предстательной железы.
Диагностика костных метастазов различных патологий
Оценка скорости пролиферации опухолевых клеток
Применяется
Оценка мозгового кровотока. Инсульт, некоторые опухоли мозга.
Примечания
Зарегистрирован в ИМЧ,
РНЦРХТ, ЛДЦ МИБС.
Применяется
Применяется
Применяется
Не зарегстрирован.
В разработке НЦСХХ им.
Букулева
Пре- и постсинаптические процессы в дофаминэргической системе.
Не зарегистрирован. Для
регистрации
Исследование нейроэндокринных и гломусных опухолей, феохромоцитомы,
требуется
медуллярного рака щитовидной железы.
финансирование.
Дифференциальная диагностика опухолей и очагов воспаления головного мозга. Не зарегистрирован.
Диагностика эпилепсии
Разработан.
Не Разработан в ИМЧ. Для
зарегистрирован.
регистрации требуется
финансирование.
Опухоли головы и шеи, легких, молочной железы, поджелудочной железы, Применяется
(оценка радикальности хирургического лечения церебральных глиом,
диагностика продолженного роста новообразования)
Метаболизм миокарда.
Применяется
Оценка окислительного метаболизма, метаболизм сердца
Не зарегистрирован.
Рак предстательной железы и его метастазы.
Применяется
Перфузия миокарда сердца
Применяется
68Ga Нейроэндокринные
Подготовка
к
клиническим
испытаниям.
Доклинические
исследования. ООО
«Фарм-синтез»
82Rb
РФП
Заканчивается
зарегистрирован. На регистрация
Sr/Rb-82
практике ещё не генератора 10
(РНЦРХТ).
используется.
Инжекторная система не
Нео-Пэт
Хлорид
Назначение
Изотоп
опухоли
(инсулинома,
гастринома,
карциноиды,
мелкоклеточный рак легкого, опухоли гипофиза, медуллярный рак щитовидной
железы, рак молочной железы, меланома и др.)
Нейроэндокринные
опухоли
(инсулинома,
гастринома,
карциноиды,
мелкоклеточный рак легкого, опухоли гипофиза, медуллярный рак щитовидной
железы, рак молочной железы, меланома и др.).
Более специфичен в сравнении с 68Ga-Дотатейт
Перфузия миокарда сердца. Ишемическая болезнь сердца.
Заканчивается
регистрация
Ge/Ga-68
генераторной системы
(генератор + модуль
синтеза).

11. Преимущества применения ПЭТ
С начала широкого применения ПЭТ в онкологии
прогноз выживания пациентов увеличился в 2 раза
Причина – наличие существенных преимуществ перед УЗИ,
КТ, МРТ и ОФЭКТ:
•
•
Чувствительность на 2 порядка выше в сравнении с ОФЭКТ
Возможность измерения функциональные изменений биохимических
процессов в теле пациента:
•
•
•
•
•
высокая точность отличия доброкачественного
образование от злокачественного
своевременное определение эффективности
примененной стратегии лечения
ранняя диагностика - половина успеха в борьбе с
раком
Возможность определения метастазов
размером 1-2 мм
Контроль всего тела пациента на наличие
первичной опухоли и метастаз за один сеанс
11

12. Сравнительные характеристики
ПЭТ И КТ
Заболевание
Рак лёгкого
Колоректальный
рак
Лимфома
Меланома
Рак головы и шеи
Рак желудка и
пищевода
Диагностика
Стадирование
ПЭТ
КТ
ПЭТ
КТ
ПЭТ
КТ
Чувствительность, %
96
67
83
64
-
-
Специфичность, %
73
-
91
74
-
-
Чувствительность, %
85
34
85
34
94
79
Специфичность, %
71
92
71
92
87
73
Чувствительность, %
-
-
90
81
87
92
Специфичность, %
-
-
93
69
93
10
Чувствительность, %
-
-
83
88
-
-
Специфичность, %
-
-
91
75
-
-
Чувствительность, %
93
66
87
62
-
-
Специфичность, %
70
56
89
73
-
-
Чувствительность, %
96
81
73
50
-
-
90
69
Параметр
Специфичность, %
Рецидив
Gambhir S.S et al. Supplement to Journal of Nuclear Medicine. V.42. 2001
12

13. Роль ПЭТ в ядерной медицине
В 2010 г. в РФ выявлено 516 874 случая злокачественных новообразований. Показатель на
2,3% выше уровня 2009 г. и на 17.8% выше уровня 2000 г.
I-II стадии: 47,8 % в 2010 г. (на 3,9 % больше, чем в 2005 г. и на 8 % выше показателей 2000 г.);
III стадия 22,9 в 2010 г. (на 1,6 % меньше, чем в 2005 г. и на 4 % ниже показателей 2000 г.);
IV стадия 22,3 в 2010 г. (на 1 % меньше, чем в 2005 г. и на 2,1 % ниже показателей 2000 г.).
Источник: Под ред. В.И. Чиссова и др. «Состояние онкологической помощи населению России в 2010 году».
ФГУ «МНИОИ им. П.А. Герцена» Минздравсоцразвития России. Москва 2011
Свидетельствует об увеличении в последние годы
эффективности диагностики на ранних стадиях.
Ранняя и точная диагностика методом ПЭТ позволяет:
•
Повысить выявляемость онкологических заболеваний на ранних стадиях (I-II)
•
Улучшить качество диагностики при снижении лучевой нагрузки на пациента
•
Сократить случаи необоснованного применения дорогостоящих противоопухолевых
методов лечения и необоснованных хирургических операций
•
Снизить показатели смертности от новообразований и болезней системы
кровообращения
13

14. Экономическая эффективность
применения ПЭТ диагностики
Показания Института ICP (США, 1994) экономии денежных средств при
включении ПЭТ в алгоритм диагностики и терапии на одного пациента
Заболевание
Экономия на одного
пациента, $
Ежегодная экономия в
США, млн $
Рак молочной железы
485 - 1 611
50 - 160
5 423 - 32 123
113 - 671
325 - 2 583
30 - 236
Рак прямой кишки
Рак легкого
14

15. Позитронно-эмиссионная томография развитие технологии мире
Общее количество выполняемых в мире процедур ПЭТ
(по данным WFNMB)
Год
2001
2003
2004
2012*
255 тыс.
Количество
2002
450 тыс.
1,3 млн.
2,5 млн.
4,4 млн.
* Прогноз для США
Динамика роста количества отделений
ПЭТ в Германии, Японии и США
Германия
Япония
США
За период с 2001 по 2004г.
ежегодное количество
выполняемых в мире
процедур с применением
технологии ПЭТ увеличилось
практически на порядок.
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
1992
1996
2000
2003
2005
2010
15

16. Ситуация ПЭТ в России сегодня
•
•
До недавнего времени (до 2009 г.) в России функционировало только 4 ПЭТ-центра и 3 отделения ПЭТ диагностики.
На сегодняшний момент, в рамках реализации различных государственных программ и частно-государственного
партнёрства установлено или ведется проектирование и строительство более 45 учреждений ПЭТ.
2 ПЭТ центра
(5 ПЭТ-сканеров)
В России требуется дополнительно
установить не менее 80 ПЭТ/КТ сканеров
Санкт-Петербург
4 ПЭТ центра
(8 ПЭТ-сканеров)
Москва:
- 3 ПЭТ центра
(11 ПЭТ-сканеров)
Воронеж:
- 1 ПЭТ центр
(1 ПЭТ-сканер)
Челябинск – 2010г
Магнитогорск – 2011г
Тюмень – 2012г
Ханты-Мансийск – 2012г
1 ПЭТ центр
(2 ПЭТ-сканера)
Хабаровск – 2012г
Для достижения заметного
экономического и социального
эффекта необходимо иметь
минимум
1 ПЭТ сканер на 1 млн. населения
• Функционирует 15 учреждений ПЭТ (11 ПЭТ центров и 4 отделения)
• Запушено в эксплуатацию 27 ПЭТ сканеров
• Ближайшая перспектива – 45 учреждений ПЭТ (включая действующие)
16

17. Динамика увеличения ПЭТ томографов в России
• Тенденция увеличения числа томографов в стадии запуска и простоя
• Остро стоит проблема нормативных требований:
- несогласованность нормативно-правовых документов,
- отсутствие необходимых подзаконных актов
- специализированной документации
• Отсутствие полного представления об объёмах поставленной задачи
и комплексной научно-технической поддержки
17

18. Ближайшие перспективы развития ПЭТ в России
•
•
До недавнего времени (до 2009 г.) в России функционировало только 4 ПЭТ-центра и 3 отделения ПЭТ диагностики.
На сегодняшний момент, в рамках реализации различных государственных программ установлено или ведется
проектирование и строительство более 40 учреждений ПЭТ.
№пп
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Учреждение
"Научный центр сердечно-сосудистой хирургии им. Бакулева»,
РАМН
"Центральная клиническая больница c поликлиникой», УДП РФ
Ускоритель
Примечания
Действует
Подготовка
2
1
Реконструкция
3
1
Действует
-
2
-
Действует
Поликлиника № 3, УДП РФ
-
1
-
Действует
ФГБУ «Лечебно-реабилитационный центр»,
Минздравсоцразвития РФ
ФГУ "Главный военный клинический госпиталь им. Бурденко,
МО РФ
Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени
академика В.И. Кулакова, Минздравсоцразвития
ГУ "Российский онкологический научный центр им. Н.Н.
Блохина», РАМН
ГУ НИИ нейрохирургии РАМН им. Бурденко
-
1
-
Приостановлен
нет
1
1
Действует с 2011 г.
-
1
-
есть
3
1
Проектируется полный
ПЭТ-центр
На стадии проектирования
нет данных
Нет данных
1
Пуско-наладочные работы
есть
1
1
На стадии проектирования
есть
1
Пуско-наладочные работы
на рассмотрении
1 для
пациентов
1 для
животных
1
-
Есть РХЛ
Планируется циклотрон
нет
2
Пуско-наладочные работы
1
1
линейный
мобильный
1
1
-
Установлен, не действует
11
12
Центральная клиническая больница РАН
13
ФГБУ «Российский кардиологический научно-производственный
комплекс» Минздравсоцразвития
14
ФГБУ «Федеральный научно-клинический центр
специализированных видов медицинской помощи и
медицинских технологий» ФМБА России (бывшая КБ 83)
ОАО «Медицина»
15
ПЭТ сканер
Клиническая больница № 1, УДП РФ
ГНЦ «Федеральный медико-биологический центр им. А.И.
Бурназяна» ФМБА России
НИЦ «Курчатовский институт» ( НБИК центр)
10
GMP
Москва
планируется
-
Проектирование
18

19. Ближайшие перспективы развития ПЭТ в России
№
пп
Учреждение
GMP
Камера
ПЭТ
Ускоритель
Примечания
С-Петербург
16
Институт мозга человека им. Н. П. Бехтеревой, РАН
реконструкция
2
1
1
Действует
Пуско-наладочные работы
17
ФГУ "Российский научный центр радиологии и
хирургических технологий", Минздравцоцразвития РФ
реконструкция
3
2
Действует
18
ГОУ ВПО "Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова",
МО РФ
ФГУ «Федеральный центр сердца, крови и эндокринологии
им. В.А. Алмазова», Минздравсоцразвития
-
1
-
Действует
нет данных
2
1
Пуско-наладочные работы
-
1
-
Действует
нет данных
1
1
Не запущен
-
1
-
Не запущен
нет
1
1
Миниустановка
нет
1
1
планируется
-
1
2-й на
рассмотрении
19
20
СПб Государственный медицинский университет им.
академика И.П.Павлова, Росздрава
21
ФГБУ «Всероссийский центр экстренной и радиационной
медицины имени А.М. Никифорова», МЧС России
22
ГУЗ «Санкт-Петербургский клинический научнопрактический центр специализированных видов
медицинской помощи», пос. Песочный
Лечебно-диагностический центр Международного
института биологических систем имени С.М. Березина, пос.
Песочный
23
24
Лечебно-диагностический центр Международного
института биологических систем имени С.М. Березина,
25
ФГУП НПО "Радиевый институт им. В.Г. Хлопина"
На рассмотрении
ГК «Росатом»
19

20. Ближайшие перспективы развития ПЭТ в России
№пп
Учреждение
GMP
ПЭТ сканер
Ускоритель
Примечания
2
1
На стадии строительства
27
ФГУЗ «Сибирский клинический центр» ФМБА России, г.
есть
1
Красноярск
Нижегородская область
1
На стадии строительства
28
ФГУ «Приволжский окружной медицинский центр»
ФМБА России, г. Нижний Новгород
1
1
На стадии проектирования
Ульяновская область
26
«Федеральный высокотехнологичный центр
медицинской радиологии» ФМБА России, г.
Димитровград
есть
Красноярский край
есть
Челябинская область
29
Челябинский Областной онкологический диспансер, г.
Челябинск
нет
3
1
Действует
30
ГУЗ «Областной онкологический диспансер № 2», г.
Магнитогорск
нет
3
1
Действует
31
РФЯЦ - Всероссийский научно- исследовательский
институт технической физики ГК «Росатом», г. Снежинск
есть
-
1
Только производственный блок
нет данных
2
1
Пробный запуск циклотрона
есть
1
1
Пуско-наладочные работы.
Валидация
2
1
На стадии проектирования.
В будущем: отделения ПЭТ появятся в
Нижнем Тагиле и Екатеринбурге.
Тюменская область
32
Тюменский областной онкологический диспансер, г.
Тюмень
33
Онкологический центр Окружной клинической
больницы, г. Ханты-Мансийск.
Свердловская область
34
Областная клиническая больница №1, г. Екатеринбург
нет данных
20

21. Ближайшие перспективы развития ПЭТ в России
№ пп
Учреждение
GMP
ПЭТ сканер
Ускоритель
Примечания
Центральный регион
35
Межрегиональный медицинский центр
ранней диагностики и лечения
онкологических заболеваний, г. Воронеж
36-40 Отделение производства РФП
в г. Елец
нет
данных
1
(1)
1
Запущен в апреле 2013 г.
есть
-
1
1
1
1
1
-
Проектирование и строительство.
Потребители – отделения ПЭТ в городах:
Липецк
Тамбов
Орёл
Брянск
1
Пуско-наладочные работы
Республика Татарстан
41
Республиканский клинический
онкологический диспансер Минздрава РТ,
Центр ядерной медицины, г. Казань
есть
1
Республика Башкортостан
42
ПЭТ-центр в г. Уфа
есть
2
1
На стадии разработки концепции.
1
Запущен в ноябре 2012 г.
1
Конкурс на проектирование
Здание радиологического корпуса
1
Проектирование
Хабаровский край
43
ГУЗ «Краевой клинический центр
онкологии», г. Хабаровск
есть
2
Иркутская область
44
«Восточно-Сибирский онкологический
центр», г. Иркутск
нет
данных
1
Иркутская область
45
Дальневосточный федеральный
университет
краевой онкологический центр, г. Чита
нет
данных
ВСЕГО в России
Учреждения ПЭТ – 45
ПЭТ-центры – 30
отделения ПЭТ – 12
отделения производства РФП - 3
Потребность в ПЭТ сканерах: 142-62=80
58
31
21

22. Государственная поддержка развития
ПЭТ диагностики в России
Государственные программы:
•
•
Организация производства новых
радиофармпрепаратов и медицинских изделий и
формирование сети услуг по оказанию
высокотехнологичной медицинской помощи»
Минпромторг, до 2012 г - 2 ПЭТ-центра,
- 2 ПЭТ/КТ сканера
Национальная программа по совершенствованию
организации онкологической помощи населению
Частно-государственное партнёрство:
•
ООО «ПЭТ-технолоджи» – ОАО «Роснано»
- 3 ПЭТ-центра (2 в перспективе)
- 1 центр производства и поставки РФП для ПЭТ,
- 5 ПЭТ отделений
•
ЛДЦ МИБС им. С.М. Березина
- 2 ПЭТ-центра,
- 1 ПЭТ-центр (в перспективе)
•
Фонд развития инноваций в медицине и спорте
«Гераклион»
- 1 ПЭТ-центр (на территории РКНПК)
- 2 ПЭТ-центра (в перспективе)
•
МК «Юникс»
- 1 ПЭТ-центр (в перспективе)
- 1 ПЭТ-центр в перспективе
•
ОАО «Медицина»
- 1 ПЭТ отделение
•
ООО «Евромедцентр»
- 1 ПЭТ-центр
Минздрав, до 2016 г – 7 ПЭТ-центров,
– 18 ПЭТ/КТ сканеров
•
Межведомственная программа «Развитие ядерной
медицины в РФ» (теперь в проекте Госпрограммы
«Развитие здравоохранения в РФ»
отв. Минздрв, до 2020 г, (в разработке)
– 15 ПЭТ-центров,
– 86 ПЭТ/КТ сканеров
22