ПЭТ - радионуклидный томографический метод исследования внутренних органов человека или животного. Метод основан на регистрации пары гамма-квантов, возникающих при аннигиляции позитронов с электронами . Позитроны возникают при позитронном бета-распаде радионуклида, входящего в состав радиофармпрепарата, который вводится в организм перед исследованием.

 

В основе этого метода лежит возможность при помощи специального детектирующего оборудования (ПЭТ-сканера) отслеживать распределение в организме биологически активных соединений, меченных позитрон-излучающими радиоизотопами. Потенциал ПЭТ в значительной степени определяется арсеналом доступных меченых соединений — радиофармпрепаратов (РФП). Именно выбор подходящего РФП позволяет изучать с помощью ПЭТ такие разные процессы, как метаболизм, транспорт веществ, лиганд-рецепторные взаимодействия, экспрессию генов и т. д. Использование РФП, относящихся к различным классам биологически активных соединений, делает ПЭТ достаточно универсальным инструментом современной медицины. Поэтому разработка новых РФП и эффективных методов синтеза уже зарекомендовавших себя препаратов в настоящее время становится ключевым этапом в развитии метода ПЭТ.

 

История:

Принцип меченных атомов

В 1911 году Дьёрдъ де Хевеши разработал концепцию меченных атомов, за которую в 1943 году получил Нобелевскую премию по химии.

«Меченные атомы» (радиоактивные метки) - радиоизотопы, которые используются для измерения скорости химических процессов и направления движения химических веществ в живых системах (клетках и тканях)

Американский физик Карл Андерсон. Открыл позитрон (1932)

 

Позитро́нантичастица электрона. Относится к антивеществу, имеет электрический заряд и массу, равную массе электрона. При аннигиляции позитрона с электроном их масса превращается в энергию в форме двух (и гораздо реже — трёх и более) гамма-квантов.

Испытуемому вводится радиоактивный изотоп и его голова помещается в ПЭТ - камеру.

Используются быстро распадающиеся изотопы.

Радиоактивные изотопы быстро распадаются и при бета-распаде излучают позитроны (позитронная эмиссия). Позитрон - антивещество, антиматерия.

Каждый позитрон после свободного пробега (несколько мм) взаимодействует с электроном и происходит процесс аннигиляции, затем выделяются 2 гамма-кванты, которые разлетаются строго под углом 180 градусов.

Гамма - кванты регистрируют специальные детекторы. Затем рассчитывают 3D - координаты источников аннигиляции и строится трехмерная карта их распределения.

 

Достоинства:

1.  Неинвазивный метод

2.  Возможно отследить метаболизм мозга с точностью до молекулы

3.  Возможно делать срез мозга в любом направлении

 

Недостатки:

1.  Стоимость (сам прибор, обслуживание (требуется наличие радиоизотопной лаборатории с циклотроном), каждое исследование очень дорогое)

2.  Необходимо вводить радиоактивные изотопы в кровь испытуемых

3.  Низкое пространственное разрешение (несколько мм)

4.  Очень низкое временное разрешение (несколько минут)

5.  Активированные области связаны не только с выполняемой задачей)

6.  Непрямое измерение нейрональной активности (измеряется метаболизм)