Využití a přínos pozitronové emisní tomografie

Rozhovor s primářem MUDr. Otakarem Bělohlávkem, CSc. z PET centra Nemocnice Na Homolce a s asistentem MUDr. Markem Trněným z I. interní kliniky 1. LF UK a VFN


 

V listopadu letošního roku bylo v Ne-mocnici Na Homolce otevřeno centrum pozitronové emisní tomografie (PET). Můžete vysvětlit její princip?

O. Bělohlávek: Pozitronová emisní tomografie zkoumá rozložení radionuklidů v organismu. Jsou to rozpadající se radioaktiv- ní atomy obvykle navázané na organické molekuly. V PET používané radionuklidy jsou většinou biogenní prvky – dusík, kyslík, uhlík, fluor, z nichž lze tvořit organické molekuly, například uhlíkem značený methionin, fluorem značenou deoxyglukózu, kyslíkem značenou vodu. PET zobrazí rozložení označených molekul a umožní tak znázornit základní biochemické procesy v organismu. V závislosti na vlastnostech použité molekuly lze tak zkoumat vlastnosti cílových buněk. Při porovnání s ostatními zobrazovacími metodami se zdá, že PET se nejvíce blíží scintigrafii či konvenční jednofotonové emisní tomografii – SPECT.

Jaké je postavení PET mezi ostatními zobrazovacími metodami?

PET je založena na jiném fyzikálním principu zobrazování, a proto je mnohem citlivější než scintigrafické metody a má také vyšší prostorové rozlišení. Z charakteru snímání vyplývá i možnost absolutní kvantifikace. Lze tedy určit, kolik je v mililitru či gramu tkáně radioaktivních atomů a pomocí kompartmentových modelů snímáním v časových intervalech je také možno určit metabolický obrat tkáně přímo v milimolech určité látky za sekundu vztažené na gram tkáně.

Druhým rozdílem oproti scintigrafii je rozdílné spektrum radionuklidů, které podmiňuje i úplně jiné klinické využití. Používaná radiofarmaka mají krátký poločas rozpadu a s výjimkou fluoru, který má poločas rozpadu 109 minut a lze ho dopravit na místo užití v časovém limitu do dvou hodin, se ostatní nedají převážet. V místě PET kamery musí proto být i produkce radionuklidů a syntéza radiofarmak. V součas- né době výroba radiofarmak Ústavem ja-derného výzkumu, a. s. Řež přímo v areálu Nemocnice Na Homolce ještě nefunguje a fluorodeoxyglukóza se dováží z Ústavu jaderné fyziky Akademie věd České republiky z Řeže.

Při porovnání PET s nejrozšířenějšími konvenčními zobrazovacími metodami – CT, magnetickou rezonancí či sonografií – je třeba především uvést, že metoda je schop- na ozřejmit funkční pochody v buňkách, základní biologickou povahu choroby na úrovni biochemie. Ostatní vyšetřovací metody zobrazují především strukturální změny, tvary orgánů, ložiska, uzliny. Výhodou PET je to, že zachytí změny v orgánech před vznikem strukturálních přeměn. Bylo by nesprávné se domnívat, že by PET mohla ve větším měřítku nahradit konvenční zobrazovací metody. Lze ale předpokládat, že v určitých specifických indikacích bude mít jako vyšetřovací metoda dominantní postavení.

K účelům výzkumným je PET využívána již 25 let, do klinické praxe se metoda dostala až začátkem devadesátých let. Je třeba zdůraznit, že PET není jedna zobrazovací metoda. Jde o způsob snímání a možností použití je tolik, kolik je k dispozici radiofarmak. Pokud se použije PET jako vyšetřovací metoda, vždy je nutno specifikovat, jaké radiofarmakon bylo k zobrazení použito.

Které medicínské obory budou z využití PET nejvíce profitovat?

K PET vyšetření se v současnosti nejvíce používá fluorodeoxyglukóza. Ta představuje také jediné radiofarmakon, které je nyní v České republice dostupné. V neurologických indikacích se metoda využívá především k lokalizaci epileptického ložiska, k cílení stereobiopsie na nejmalignější místo nádoru či k posouzení recidivy po chirurgickém odstranění nádoru mozku. PET bývá v literatuře často spojována s diagnostikou Alzheimerovy demence. Avšak vzhledem k omezeným terapeutickým možnos- tem tohoto onemocnění PET na praktické využití teprve čeká. V kardiologii se PET uplatňuje zejména při posouzení viability myokardu po IM před provedením revaskularizačního výkonu. V ischemickém myokardu buď vznikne jizva a výkon je v takovém případě zbytečný, neboť nezlepší funkci levé komory, nebo v opačném případě PET prokáže životaschopnost myokardu a podpoří tím indikaci k revaskularizaci. Nejširší uplatnění nalézá metoda v onkologii. Lze ji využít například k posouzení malignity tumoru, rozsahu nádorového onemocnění, zobrazení blízkých a vzdálených metastáz, k posouzení efektu terapie nebo k včasnému odhalení recidivy. Přesná diagnostika má i dopad finanční, snižuje počet invazních diagnostických zákroků či „zbytečných“ operací a s tím spojenou mortalitu a morbiditu. Jednoznačná klinická verifikace smyslu vyšetření pozitronovou emisní tomografií v současné době existuje u solitárních plicních lézí k vyloučení malignity, u bronchiálního karcinomu a melanomu ke stážování, u kolorektálního karcinomu k prokázání případné rekurence, u lymfomů ke stážování a posouzení efektu tera-pie, ale i u dalších zhoubných nádorů v podobných situacích.

A co jiná radiofarmaka?

Z jiných radiofarmak, která však zatím nemáme k dispozici, lze jmenovat dusíkem značený amoniak užívaný v kardiologii k posouzení perfúze myokardu. Fluorem značená DOPA slouží k zobrazení D2 receptorů v mozku, kyslíkem značená voda k vyšetření prokrvení mozkové tkáně.

Již jste vyšetřili 150 pacientů. Byli pouze z Nemocnice Na Homolce, či jste navázali spolupráci i s jinými pracovišti?

Kromě pacientů z různých oddělení naší nemocnice jsme zatím prováděli vyšetření především pro ta pracoviště, která mají nadregionální charakter a jejichž lékaři jsou již o metodě a jejích možnostech informováni a mohou tak efektivně rozhodovat o vhodných indikacích. Velmi intenzivně jsme začali spolupracovat s hematoonkologií profesora Klenera. PET umožňuje u onkologických pacientů odhalit ložiska, na která není žádné klinické podezření. Dle údajů z literatury a našich prvních zkušeností metoda rovněž umožňuje posoudit účinnost léčby.

Kapacita PET centra je jistě omezená. Kolik pacientů plánujete vyšetřit ročně? Je metoda vhodná pro všechny věkové skupiny, tedy i pro děti?

Činnost centra se rozbíhá postupně a hrubý odhad podle zahraničních pracovišť pro prvních několik let je přibližně 800 pacientů ročně s tím, že po doladění všech organizačních záležitostí by pravděpodobně byla kapacita rozšířena.

Vyšetření PET je vhodné i pro děti, protože je zcela neinvazní. Je spojeno s radiační zátěží, která je ale poměrně malá a srovnatelná s některými náročnějšími rentgenovými vyšetřeními, například s CT nebo angiografií. Samozřejmě, že vždy musí přínos aplikace radionuklidů převýšit možná rizika.

I. interní klinika VFN a 1. LF UK navázala spolupráci s PET centrem v září letošního roku. Přestože se jedná teprve o prvé zkušenosti, jistě můžete již dnes říci, jaké je využití pozitronové emisní tomografie v diagnostice a stážování maligních lymfomů.

M. Trněný: Optimální terapeutický přístup k pacientům s maligními lymfomy, nehodgkinským i Hodgkinovým lymfomem závisí i na přesném stanovení prognostických faktorů. Mezi nejdůležitější z nich patří stanovení klinického stadia, jinými slovy rozsahu nádoru. K diagnostice se rutinně využívají vedle CT mediastina, plic, břicha a malé pánve další zobrazovací metody (sonografie, rtg, NMR). Trepanobiopsie kostní dřeně potvrdí nebo vyloučí její infiltraci. Pozitronová emisní tomografie má vysokou senzitivitu (více než 95 procent) a umožňuje tak dosáhnout přesnějšího určení rozsahu onemocnění. Zajímavou možností PET je schopnost stanovit aktivitu onemocnění v kostní dřeni. Uvedl jsem, že se k tomu standardně využívá trepanobioptické vyše-tření z lopaty kosti kyčelní a průkaz infiltrace znamená zařazení do vyššího klinického stadia IV. Problémem může být falešná negativita trepanobiopsie, při které se vyšetří jen malý okrsek kostní dřeně a my z výsledku usuzujeme na stav v celé kostní dřeni. V jedné studii bylo prokázáno, že asi u 15 procent pacientů s maligním lymfomem byla pozitivita kostní dřeně zachycena PET, ale trepanobiopsie byla přitom negativní. Zlepšení stážování je tedy jednou z možností využití PET.

Můžete zhodnotit význam metody pro terapeutické rozhodování?

Pomocí standardních výše uvedených zobrazovacích metod jsme schopni popsat existenci nějaké rezistence či tumoru, ale nikoliv posoudit povahu nálezu. Právě pozitronová emisní tomografie s fluorodeoxy-glukózou umožní rozlišit aktivní chorobu od neaktivních reziduí. Na CT může být sice patrné reziduum, ale je občas svízelné určit, zda se jedná pouze o vazivovou nebo nekrotickou tkáň, či o aktivní tumor. Do- kumentovat význam rozlišení aktivních reziduí od neaktivních mohu na kazuistice: při CT vyšetření pacientky s Hodgkinovým lymfomem byla prokázána uzlina v oblasti malé pánve, která přetrvávala i po dokončení základní chemoterapie. Tehdy – tedy v létě letošního roku – jsme ještě neměli možnosti vyšetření PET a stav byl hodnocen jako parciální remise. Nemocná prodělala další dva cykly modifikované chemoterapie, po kterých opět nedošlo ke změně nálezu na CT, a proto byla v září indikována ještě radioterapie, která však také nepřinesla změnu nálezu na CT. V té době jsme ale již měli možnost využít PET vyšetření, při kterém nebylo prokázáno aktivní ložisko, a stav byl uzavřen jako kompletní remise. Pokud bychom tedy měli možnost zařadit PET již po ukončení prvé linie chemoterapie, mohli jsme vysoce pravděpodobně zjistit, že na CT popisované reziduum je neaktiv- ní a pacientku ušetřit dodatečné zatěžující léčby.

Jak pomáhá PET při monitorování efektu a rychlosti odpovědi na léčbu?

To patří mezi velmi důležité prognostické faktory. Terapii lze podle odpovědi změnit či zintenzivnit. Význam CT v této oblasti je do jisté míry limitován. Podle studie publikované v tomto roce se ukazuje, že při negativním nálezu na CT nebo PET je pravděpodobnost přežití bez známek progrese v jednom roce u CT 88 procent a u PET 86 procent, pravděpodobnost celkového přežití potom 96 procent, respektive 92 procent. Rozdílné výsledky jsou ale u nemoc- ných s pozitivním nálezem. Při pozitivitě CT byla pravděpodobnost jednoletého přežití bez známek nemoci 66 procent, ale u všech pacientů s pozitivní PET došlo do jednoho roku k progresi. Rozdílné bylo také jedno-leté celkové přežití, které dosáhlo ve skupině s pozitivním CT nálezem 77 procent, ale pouze 50 procent u pacientů s pozitivní PET. Výsledky této studie lze interpretovat tak, že negativní vyšetření CT a PET má stejnou vypovídací hodnotu, ale při pozitivním CT vyšetření se jedná o značně nehomogenní skupinu pacientů. U části z nich se totiž může jednat o fibrózní, nekrotická, neaktivní rezidua a rozhodnutí o tom, zda a jak v léčbě pokračovat, může být obtíž- né. Je-li však PET pozitivní, je nutné v léčbě pokračovat.

Řada otázek zůstává samozřejmě stále otevřených. Podle některých prací například u tzv. maltomů, lymfomů vycházející z lymfatické tkáně zažívacího traktu, je vy-užití PET nevhodné, jiní autoři mají naopak výsledky výborné.

U kterých pacientů se tato vyšetřovací metoda osvědčuje jako nejracionálnější?

Naší snahou by jistě mělo být, i vzhledem k tomu, že počet vyšetření je limi- tovaný a jedná se o finančně náročný výkon, využít PET co nejracionálněji. U pa- cientů s agresivní chorobou, kteří ale přitom mají šanci na vyléčení, se jeví jako velmi účelné monitorovat efekt léčby a na zá- kladě toho dále plánovat terapeutický postup. Další skupinou jsou pacienti s pře- trvávajícím reziduem, u nichž PET umož-ňuje zhodnotit aktivitu. Třetí skupinou jsou nemocní, u kterých PET přesněji určí rozsah onemocnění, než který byl původ-ně stanoven standardními vyšetřovacími metodami.

Problémem někdy může být ne zcela stoprocentní specifita PET. Při pozitivním nálezu například v plicní tkáni se může jednat i o sarkoidózu či zánět, a proto je třeba pozitivní nález přesně verifikovat.

Také finanční náročnost PET je relativní. Stanovit přesnou diagnózu a rozsah postižení, ať už se jedná o maligní lymfomy, plicní karcinom, či jiné nádory, znamená ušetřit náklady na chemoterapii, radioterapii či chirurgickou léčbu. Jistě nezanedbatelný je přínos pro pacienta, který nemusí podstoupit náročné terapeutické postupy s mnoha vedlejšími účinky.

Najde vyšetření kostní dřeně pomocí PET uplatnění i u jiných hematologických malignit?

Myslím si, že v jiných indikacích je sice vyšetření možné, ale zřejmě nedozná takového jednoznačného využití jako v případě maligních lymfomů. Existují studie u pa- cientů s myelodysplastickým syndromem a akutními leukemiemi, ale v těchto případech se jedná od počátku o difúzní postižení kostní dřeně. Pokud bych měl zvažovat, jaké vyšetření je nejoptimálnější a nejefektivnější, zvolil bych místo PET jinou dostupnou metodu. PET zde zůstává metodou vyhrazenou klinickým studiím. Měla by být indikována u těch pacientů, u kterých pomocí jiného vyšetření nelze udělat jednoznačný závěr.

foto ZDN Vladimír Brada

Prim. MUDr. Otakar Bělohlávek, CSc.

MUDr. Marek Trněný

Ohodnoťte tento článek!