Контрастные вещества при проведении ПЭТ/КТ
Обзор статьи: Dhull VS, Rana N, Nazar AH. Contrast Media in PET/Computed Tomography Imaging. PET Clin. 2016;11(1):85-94. doi:10.1016/j.cpet.2015.07.007
Вступление
В последнее время развиваются различные методы диагностики, одним из которых является позитронно-эмиссионная томография в сочетании с компьютерной томографией (ПЭТ/КТ). Эта методика разработана в 70-ых годах прошлого века и заключается во введении в организм человека специального радиофармпрепарата (РФП)-трейсера, который накапливается в определённых органах и испускает позитроны, выделяющие при реакции с электронами окружающих молекул кванты гамма-излучения. Последнее фиксируется специальным прибором, который формирует изображение. Для изготовления РФП применяют несколько позитрон-излучающих изотопов: углерод-11, азот-13, кислород-15, фтор-18. Наиболее часто применяемым является фтор. Это связано с его наименьшим вредом для организма человека. Сам по себе фтор-18 в организм человека не вводят, а используют для проведения ПЭТ/КТ фтордезоксиглюкозу (ФДГ). Являясь аналогом глюкозы, ФДГ накапливается в клетках, которые используют её наиболее активно. Таким образом, наибольшая концентрация РФП достигается в клетках печени, головного мозга и патологически изменённых клетках (раковые клетки). Несмотря на то, что РФП и КТ постоянно совершенствуются, на сегодняшний день ПЭТ/КТ является диагностической процедурой с высоким уровнем облучения. В зависимости от массы исследуемого, пациент может получить дозу облучения от 25 до 28 мЗв (14 мЗв от препарата, остальное при проведении КТ). Для сравнения можно указать, что при цифровой рентгенографии грудной клетки облучение составляет приблизительно 0,02 мЗв, при проведении КТ грудной клетки – около 8 мЗв. Кроме того, сама процедура ПЭТ достаточно дорогостоящая, длительная и требующая определённой подготовки, которая происходит за 72 часа до начала диагностики, имеющая артефакты и не всегда точно определяющая опухоль. В связи с вышесказанным, авторы статьи отмечают, что до сих пор ведутся споры о необходимости применения ПЭТ/КТ с РФП. Все врачи разделяются на два лагеря. Первые утверждают, что негативные факторы значительно превышают возможные выгоды для пациента. Вторые же уверены, что, несмотря на все отрицательные моменты исследования, ПЭТ/КТ с контрастированием помогает избежать двойственности в диагностике опухоли, в результате чего клиническая выгода превышает возможный вред. В своей статье коллеги из Индии объединили информацию по типам контрастных веществ, методики их ввода и диагностической ценности, что поможет разобраться каждому врачу в необходимости применения этого метода в своей практике.
Типы контрастов
-
Внутривенные контрастные агенты
Большинство внутривенных контрастных веществ основаны на применении йода. Они разделяются на две большие группы: ионные (неорганические) и неионные (органические). Представители первой группы дешевле, но имеют больший риск развития аллергических реакций, поэтому применяются реже, чем контрастные вещества второй группы. Применение внутривенного контрастирования позволяет хорошо отграничить нормальные ткани от пораженных, особенно, если при нативном исследовании патологически измененные участки являются изоденсными. Таким образом, контрастирование значительно повышает точность диагностики, особенно, если речь идет о близких по КТ-картине диагнозах (рис. 1-3). Это утверждение будет также справедливо и для применения ПЭТ/КТ с контрастированием трейсером. Согласно данным статьи, Pfannenberg произвел сравнение точности стадирования и плана лечения у пациентов с раком лёгких. Одну группу исследовали с помощью низкодозовой КТ, а для другой проводили КТ-контрастирование и ПЭТ/КТ с применением трассера. В результате точность выставления стадии TNM во второй группе была на 8% выше, чем в первой. Гораздо более важным фактом было верное планирование объёма оперативного вмешательства, которое зависело от правильного определения границ опухоли и обнаружения её метастазов. Схожие результаты были получены Morimoto при исследовании 66 пациентов с озлокачествленной лимфомой. В статье описаны результаты ещё нескольких исследований, которые перекликаются с представленными выше. Для подробного ознакомления рекомендуем перейти к оригиналу обзора по ссылке, расположенной в начале нашего обзора.
-
Пероральные контрастные вещества
Существуют две основные группы пероральных контрастных веществ: рентген-позитивные и рентген-негативные. К первой категории относят препараты на основе йода и сульфата бария, которые хорошо задерживают рентгеновские лучи, ко второй – такие вещества, которые задерживают их очень слабо. Агенты второй группы делятся на газообразные (кислород, воздух, углекислый газ) и жидкостные (вода, маннитол, сорбитол). При этом нужно отметить, что контрастные вещества первой группы непосредственно контрастируют просвет кишечника, представители второй группы в большей степени вызывают растягивание стенок кишки, на фоне чего хорошо видны патологические образования (рис. 1-3). Авторы статьи приводят результаты работы Groves с соавторами, которые, проанализировав около 200 случаев применения рентген-положительных контрастных веществ, пришли к выводу, что они не только не дают значимых артефактов, но и позволяют проводить дифференциальную диагностику петель кишечника с увеличенными лимфатическими узлами, что особенно важно при анализе состояния кишечника в области поджелудочной железы. Кроме того, появляется возможность оценить состояние стенки кишечника путём анализа степени её растягивания при наполнении контрастным веществом и обнаружить инфильтрацию кишки экстраинтестинальными опухолями. Наиболее простым контрастом из второй группы веществ является чистая вода. Она хорошо видна на снимках, но может привести к перерастягиванию петель кишечника. В связи с тем, что пациенту необходимо одномоментно выпить достаточно большое количество жидкости, возможно быстрое наполнение мочевого пузыря с последующим прерыванием процедуры из-за сильного позыва к мочеиспусканию. Для улучшения контрастных свойств воды используют 2,5% раствор маннитола с добавлением 0,2% раствора камеди рожкового дерева.
Протоколы ПЭТ/КТ с контрастированием
Согласно данным авторов, в мире практикуются два основных протокола. Вначале применяется низкодозовая КТ, которая используется в качестве предварительного исследования и позволяет откорректировать последующий протокол ПЭТ/КТ с внутривенным контрастированием. Пероральные агенты используются в качестве дополнительных по мере необходимости.
Побочные реакции на контрастные вещества
Внутривенное введение любого вещества само по себе сопряжено с риском для пациента. Если же вводимым агентом является препарат на основе йода, то необходимо быть вдвойне осторожным. В таких ситуациях сбор аллергологического анамнеза является обязательным условием перед проведением контрастного ПЭТ/КТ. Клинически авторы разделяют лёгкую, умеренную и тяжелую аллергическую реакцию. При лёгкой степени может отмечаться зуд, побледнение кожи, потливость, появление сыпи. Умеренная степень сопровождается тахикардией, бронхоспазмом, отёком гортани, гипотензией. При тяжёлой степени возможно развитие прогрессирующего отёка гортани, выраженной гипотензии, остановки сердца, конвульсий.
Специальные техники ПЭТ/КТ с контрастированием
Энтероклизис (зондовая энтерография). Специальная методика, которая позволяет качественно контрастировать тонкую кишку. Для этого в двенадцатиперстную кишку вводится зонд с баллоном на конце. В дальнейшем через зонд кишечник контрастируют бариевой взвесью и раствором метилцеллюлозы. Такой метод позволяет обеспечить высококачественную визуализацию слизистой кишки и выявить утолщение стенок, аномалии, фистулы и т.д. Das с соавторами приводит данные исследований 17 пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника, которым проводили сочетанную методику: энтероклизис и ПЭТ/КТ. Комбинируя эти методы, удалось обнаружить значительно большее число патологических участков, чем при применении энтероклизиса в качестве моноисследования (рис. 4).
ПЭТ/КТ ФДГ с применением диуретика. Эта методика используется при поиске злокачественных опухолей мочевого пузыря и (или) метастазов в околопузырные лимфатические узлы. Изначально проблема такого диагностического поиска состояла в том, что ФДГ экскретируется с мочой, делая в норме мочевой пузырь контрастированным РФП. При таких условиях первичная опухоль мочевого пузыря, которая захватывала трейсер, становилась невидимой (точно так же, как и близлежащие лимфатические узлы) (рис.5). Выход из создавшейся ситуации был найден при помощи форсированного диуреза, который создавался внутривенным введением 20-40 мг фуросемида. В результате такой процедуры патологически измененные клетки накапливают РФП без каких-либо изменений. В тоже время в мочевой пузырь, наполненный РФП, активно поступает моча без трейсера, снижая таким образом её контрастированность. При этом вероятность обнаружения первичной опухоли или метастазов повышается. Nayak с соавторами исследовали 25 пациентов с раком мочевого пузыря. Каждый больной подвергался проведению КТ с контрастированием с последующим ПЭТ/КТ ФДГ с форсированным диурезом. После оперативных вмешательств и гистопатологического анализа, было обнаружено, что ПЭТ/КТ показала по сравнению с КТ большую выявляемость как первичной опухоли, так и увеличенных регионарных лимфатических узлов.
Выводы
Несмотря на то, что ПЭТ/КТ является одним из новейших методов диагностики, до сих пор ведутся поиски методик, которые бы улучшили его диагностическую ценность. Кроме этого, не прекращаются попытки поиска трейсера, который бы смог минимизировать вредное влияние облучения на организм. Несомненно, в будущем ПЭТ/КТ с РФП займёт достойную нишу в диагностике первичных опухолей и метастатических поражений.
Рисунок 1. Женщина 80 лет с карциномой ректосигмоидного угла. Аксиальные КТ-изображения с внутривенным и пероральным контрастированием (А, С, E) и аксиальные ПЭТ/КТ изображения с применением РФП (B, D, F). Толстой белой стрелкой отмечено утолщение стенки кишки в области ректосигмоидного угла до 1,6 см и накопление РФП (А, В). На изображениях (C, D, E, F) тонкими белыми стрелками отмечены метастазы, которые имеют гетерогенную структуру за счёт участков некроза. Хорошо видны контрастированные петли тонкого кишечника.
Рисунок 2. Та же пациентка после проведения курса химиотерапии. Аксиальные КТ-изображения с контрастированием (А, С, E) и аксиальные ПЭТ/КТ изображения с применением РФП (B, D, F). На рисунках А, В отмечается явное уменьшение размеров первичной опухоли и снижение степени накопления РФП (толстая белая стрелка). Тонкой белой стрелкой отмечено редуцирование метастатических очагов в печени (C, D, E, F).
Рисунок 3. 36-річний чоловік з об'ємним утворенням в лівій тім'яній області. На аксіальному КТ-скане з контрастуванням (А) і ПЕТ / КТ з внутрішньовенним введенням РФП (В) відзначається наявність добре контрастіруемого освіти з наявністю набряку навколо нього (біла тонка стрілка), яке слабо накопичує РФП. При аналізі ПЕТ / КТ зображення всього тіла (С) відзначається наявність зон підвищеного захоплення трейсера в правій половині грудної клітини, паракардіальние - товста біла стрілка, в області правої сідниці – тонка біла стрілка.
Рисунок 5. Аксиальный КТ-скан с применением контраста (А) и аксиальный скан ПЭТ/КТ ФДГ (В). На обоих изображениях отмечается хорошо наполненный мочевой пузырь, без участков захвата трейсера. Позже был выявлен рак мочевого пузыря, что подтверждено постоперационным гистологическим исследованием.