A clinical positron emission tomography facility. 2-[18-F]FDG studies: development and results

Abstract: Popular Abstract in Swedish Fysiologiska och biokemiska processer i den levande kroppen kan studeras mha spårämnestekniken positronemissions tomografi (PET). Den bildgivande tekniken PET kräver radionuklider som sönderfaller genom att sända ut en positron. Positronen är antimateria till elektronen. När positronen har en mycket låg rörelseenergi och träffar på en elektron, ombildas deras vilomassor till elektromagnetisk strålning. Två 511 keV fotoner sänds ut diametralt. De två fotoner registreras mha detektorer, som finns runt objektet. Längs med linje, som erhålls mellan detektorerna, har sönderfallet ägt rum. Registreras flera sådana linjer kan informationen användas för att skapa tvärsnittsbilder sk tomografiska bilder (på samma sätt en datortomograf). De mest använda positron-strålande radionukliderna 11-C, 13-N, 15-O och 18-F, är isotoper av biologiskt allmänt förekommande grundämnen. Läkemedel som är märkta med dessa radionuklider kan användas för att exakt spåra biokemiska processer. Den korta halveringstiden, mellan 2 till 110 min, innebär att dessa radionuklider måste produceras i nära anslutning till användandet. PET tekniken är komplex och kräver möjligheter till isotop-produktion, avancerad radiokemi, en PET kamera och välutbildad personal. Ett nytt PET centrum kräver stora investeringar, därför är det av stort intresse att utveckla alternativ till kommersiella PET-system. Den positronemitterande radionukliden 18-F har producerats mha två olika typer av acceleratorer och 18-F har används för märkning av sockermolekylen 2-[18-F]fluoro-2-deoxy-D-glucose (2-FDG). En roterande PET kamera, baserad på två gammakamera huvuden, har utvecklats och används för patient-undersökningar med 2-FDG. Möjligheten att använda ett extra energi-fönster i Compton-regionen, vid registrering av 511 keV fotoner med gammakamera, har studerats. En ny förenklad metod att normera kliniska 2-FDG resultat har utvecklats. Metoden är baserad på de röda blodkropparnas glukosmetabolism (MRgl). PET-undersökningar av patienter med huvud och hals-tumörer har utförts, för att studera terapi-effekter. Vi fann att låg initial MRgl i tumörerna förutsåg en komplett lokal respons. Tumörer med en kombination av hög initial MRgl och liten sänkning av MRgl vid den andra PET-undersökningen, var utgången ofördelaktig. En korrekt normering av 2-FDG uptaget i tumörerna var nödvändigt för att utvärdera resultaten i denna studie.