Beláthatatlan sikerek a nukleáris medicinában

A PET a betegségek diagnosztikájában és terápiájában alkalmazott nukleáris medicina része. Módszerei radioizotóppal jelzett molekulák alkalmazásán alapulnak, amelyek különböző sejtfunkciókban vesznek részt. Az izotóp sugárzását a sejtek funkcióinak vizsgálatára, illetve célzott sugárterápiájukra használjuk fel. A sugárzás a diagnosztikában arra szolgál, hogy a szervezetbe - általában intravénás injekcióval - bejuttatott vegyület sorsát kövessük. Ezen az ún. nyomjelző, "tracer" elven alapszik a nukleáris medicina. Elsőként Hevesy György alkalmazta biológiai rendszerekben. A Nobel-díjas kutatót a "nukleáris medicina atyjának" tartják.

A diagnosztikára gamma- - vagy pozitron- - sugárzó izotópokat használunk. A gamma-sugárzókat SPET-tel, a pozitronsugárzókat PET-tel detektáljuk. A SPET a gamma-sugarakat egyenként érzékeli (innen a neve:

single photon emission tomography). A pozitronsugárzást a PET a pozitronrészecske keltette ún. "megsemmisülési sugárzás" révén érzékeli. A pozitron a vizsgált betegben néhány mm-en belül találkozik egy elektronnal, és tömegük két darab fotonná alakul, amelyek egymással ellentétes irányban, egy vonal mentén indulnak el. A két foton együttes detektálásával érzékeli a PET a pozitronsugárzást.

A SPET és a PET az élő szervezetben zajló sejt- és szervfunkciókról tájékoztat. Mindkettő a radiofarmakonok szervezeten belüli eloszlását rétegenként, ábrázolja, alkalmas a funkciók menynyiségi jellemzésére. Lényegük azonos. Miért van akkor szükség - a SPET-nél drágább, kb. 1,5-2 millió euróba kerülő - PET-re. Azért, mert a biológiában legfontosabb molekulák, szervezetünk építőkövei (szénhidrátok, aminosavak, nukleinsavak stb.) nehezen, vagy sehogy sem jelölhetők a "hagyományos" gamma-sugárzó radioizotópokkal, ezért SPET-tel nem vizsgálhatók. A biomolekulák megjelölhetők azonban pozitronsugárzó radioizotópokkal (C-11, N-13, O-15, F-18), anélkül hogy a molekulák "viselkedése" megváltozna. Közülük - 110 perces fizikai felezési ideje miatt - ma a F-18 egyeduralkodó a klinikai diagnosztikában. Legáltalánosabb a F-18-glukóz (FDG) használata, de ma már van F-18-aminosav, -nukleinsav is. (A többi izotóp ugyanis perceken belül elbomlik, ezért csak az előállítás helyén használhatók.)

A pozitronsugárzó radioizotópokat ciklotronban állítják elő. A megfelelő infrastruktúrával (bunker, radiokémia, "tiszta tér") ellátott ciklotron telepítése 2-2,5 millió euróba kerül. Egy ciklotron akár 4-6 PET-et is el tud látni FDG-vel (azok földrajzi elhelyezkedésétől függően).

A PET az élő szervezetben zajló biokémiai, anyagcsere-folyamatokat ábrázolja. Mondják, hogy a PET rétegfelvételei "slices of life". Az élő szervezet építőelemeinek, molekuláinak vizsgálatát (molecular imaging) teszi lehetővé.

Bár a kimutatható strukturális elváltozásokat rendszerint megelőzi a sejtfunkciók kórossá válása, a radiológiai eljárásokat a PET nem teszi feleslegessé. A zömmel anatómiai-morfológiai adatokat nyújtó radiológiai és a döntően funkcionális-biokémiai adatokat nyújtó izotópeljárásokat a diagnosztikában racionális kivizsgálási stratégiák keretében kell - kiegészítő jelleggel - alkalmazni. A korszerű PET-berendezésekben a PET mellé egy CT-berendezést is "beépítenek", amely azt a célt szolgálja, hogy a PET-felvételen látott elváltozás szervezeten belüli lokalizációja pontosabb legyen (másrészt - technikai okok miatt - jelentősen gyorsabbá is teszi a PET-vizsgálatot).

A PET sikerének az az oka, hogy számos betegségben olyan diagnosztikai adatokat nyújt, amelyek más módszerekkel nem szerezhetők meg, és ezáltal megbízhatóbbá teszi a diagnózist. Az FDG alkalmazásán alapuló módszerei költséghatékonyak is.

A költséghatékonyság magyarázata az, hogy számos betegségben (jól körülírt indikációban!) PET-vizsgálattal elkerülhetők - ugyancsak drága - diagnosztikai eljárások, műtétek, a felesleges gyógyszeres vagy sugárkezelés, illetve éppen ezen kezelési formák célszerű megválasztása biztosítható. Nem lényegtelen az sem, hogy a beteg "megmenekülhet" szükségtelen beavatkozásoktól, műtéttől. Legnagyobb jelentősége a rosszindulatú betegségek vizsgálatában, a rákdiagnosztikában van. A daganatsejtek fokozott mértékben égetik a glukózt. Ezért a daganatszövet a PET-felvételeken ábrázolódik. Akkor is, ha a rákszövet radiológiai módszerekkel nem, vagy csak bizonytalanul mutatható ki. Minthogy sokféle rosszindulatú betegség van, a PET számos szakterület onkológiai diagnosztikai tevékenységét segítheti.

A tüdőben látható ún. "kerekárnyék" differenciáldiagnosztikája, a már diagnosztizált tüdőrák kiterjedtségének megállapítása, a nyelőcső- és a vastagbélrákok műtét előtti, illetve utáni vizsgálata, a malignus limfómák kiterjedtségének vizsgálata, a kezelés hatékonyságának megállapítása, a bőr egyes rosszindulatú betegségeinek, a mellrák, egyes pajzsmirigyrákok vizsgálata, ismeretlen eredetű rosszindulatú daganatok felkutatása, mind-mind egyértelműen költséghatékony - az amerikai "szegénybiztosító", a Medicare által is finanszírozott - FDG-PET-vizsgálat.

Számos gyulladásos folyamat vizsgálata is klinikai jelentőséget nyert. Az agytumorok műtét utáni kiújulása, az egyéb módszerekkel nem kimutatható epilepsziás gócok megbízható lokalizálása, a súlyosan károsodott szívizom életképességének igazolása vagy kizárása is nagyon hasznos klinikai PET-vizsgálat. E vizsgálatok mellett a PET beláthatatlan lehetőséget nyújt a kórélettani kutatásban, a sejtfunkciók vizsgálatában. (Ezekhez szükség van a ciklotron közelségére, mert a gyorsan bomló C-N-O izotópokat igénylik.) Minthogy e cikk a PET klinikai jelentőségével foglalkozik, csak utalásszerűen említsünk meg néhány eredményt. Vizsgálható, mi zajlik az agyban, és pontosan hol történik az emberi gondolkodás, például a számolás, a különböző lelki folyamatok, a düh. Megállapítható, hogy mely receptorok felelősek a különböző pszichiátriai kórképekért, hogyan változnak ezek különböző gyógyszerek hatására, milyen biokémiai folyamatok felelősek a szív ingerképzési zavaraiért, az immunsejtek hibás működéséért stb.

A gyógyszerkutatásban a PET azért jelentős, mert számos gyógyszer szervezeten belüli sorsa pontosan vizsgálható, lerövidítve és olcsóbbá téve a gyógyszer előállítását. Nélkülözhetetlen továbbá a jövő orvosgenerációinak oktatásában, az orvosok továbbképzésében is. Ezért szükséges, hogy a magyar orvosegyetemek nukleáris medicina tanszékei rendelkezzenek e készülékkel. A PET sok orvosi szakterület számára elsőrangú, célszerű ezeket az igazi high-tech berendezéseket - előbb az egyetemek, majd a regionális feladatkörű nagy gyógyintézmények - nukleáris medicina osztályain elhelyezni.

A magyar egészségügy sajnos a PET-diagnosztika területén - is - elmaradott. Az elmaradás nagyobb, mint az egészségügy általános elmaradása. Ma a fejlett világban általában 1 millió lakosra jut egy PET. Németországban kb. 80, Ausztriában nyolc PET van, számuk folyamatosan nő. Csehországban is, Szlovákiában is három van, de mindkét országban egy éven belül 5-7 lesz. Magyarországon egyetlen PET van, Debrecenben. A hazai megbetegedési statisztikák alapján ma 30-40 ezer vizsgálat indokolt (jelenleg évente körülbelül 1000 vizsgálat történik). Remélhetőleg hamarosan nálunk is méltó helyet kap a PET a betegellátásban. Erre csak akkor lesz mód, ha a vizsgálatok finanszírozására lesz pénz. Csak remélhető, hogy költséghatékonysága miatt erre van reális esély.