Zamyšlení nad zaváděním a využitím hybridních zobrazovacích systémů PET/MR v České republice


Autoři: Martin Šámal
Působiště autorů: Ústav nukleární medicíny, 1. LF UK a VFN v Praze, ČR
Vyšlo v časopise: NuklMed 2016;5:2-9
Kategorie: Guest editorial

Zatímco vývoj klinické PET a SPECT/CT byl motivován převážně klinickými potřebami a na vývoji PET/CT se klinické potřeby podstatnou měrou podílely, vývoj PET/MR probíhal téměř výhradně na základě využití technických možností a inovací, aniž by reagoval na bezprostřední klinické problémy. Riziko takového přístupu se projevuje v navazující fázi klinického a komerčního využití, která (jak ukazuje současná praxe) je komplikovanější a pomalejší, než tomu bylo v případě PET/CT. Zatímco zavedení PET/CT rychle vyřešilo problémy, kterými trpěla samotná PET, zavádění PET/MR naopak některé problémy přináší. 1,2

V první řadě je to vysoká cena, převyšující investiční i provozní náklady PET/CT. Bylo by možné ji akceptovat, kdyby provoz byl rentabilní. Zatím je obvykle financován z výzkumných grantů. Objevují se návrhy, aby se přístroje PET/MR zapojily do klinického zkoušení léků (při vývoji jednoho z léků proti demenci se PET/MR údajně osvědčila) anebo byly využívány pro samostatná vyšetření MR s úhradou vyšetření ze zdravotního pojištění. 2 Je zřejmé, že zdravotní pojišťovny stejně jako lékařská veřejnost stále čekají na definici „klíčových aplikací“, ve kterých by PET/MR prokázala, že unikátní technické možnosti, kterými bezesporu disponuje, významným způsobem přispívají ke zpřesnění diagnostiky. 2,3 Známý americký fyzik Simon Cherry kdysi napsal článek s půvabným názvem „Multimodality in vivo imaging systems: twice the power or double the trouble“ 4, kde říká, že „hybridní zobrazovací systémy by měly poskytovat významné diagnostické anebo vědecké informace, které jsou jinak (pomocí oddělených přístrojů) nedostupné, aniž by přitom degradovaly kvalitu snímků kterékoli z integrovaných metod“. Taková „přidaná hodnota“ se v případě PET/MR (oproti PET/CT + MR) dosud hledá a s výjimkou zajímavých kazuistik a výzkumných aplikací se ji v klinickém provozu zatím nepodařilo prokázat. Na rozdíl od PET/CT (která se rovněž nevyhnula počáteční skepsi) 1,5 není zavádění PET/MR provázeno významným zpřesněním klinické diagnostiky v žádném z lékařských oborů. 2

Ve chvíli, kdy byla PET/MR k dispozici pro použití v klinice, nabízelo se porovnání se zavedenou technikou PET/CT. První onkologické studie, ve kterých pacienti po jedné injekci 18F-FDG absolvovali obě vyšetření, svědčily pro diagnostickou rovnocennost obou metod (nebyly nalezeny žádné výhody PET/MR oproti PET/CT) anebo pro malý, ale nevýznamný přínos PET/MR u vybraných pacientů. Tyto studie byly později přerušeny a nepokračují s odůvodněním, že nelze porovnávat neporovnatelné metody. 3

PET/MR představuje významnou technickou inovaci s mimořádným výzkumným a pravděpodobně také klinickým potenciálem, jejíž skutečný význam a aplikace se hledají. 2,3,5 Výrobci i uživatelé zdůrazňují 3, že PET/MR není „lepší PET/CT“ (podobně jako MR není „lepší CT“) – je to nová technika. Mezi její potenciálně využitelné přednosti patří snížení radiační zátěže (s očekávaným využitím v pediatrické onkologii), vyšší kontrast měkkých tkání (využitelný v neurologii a v některých onkologických indikacích) 2,6, současné snímání signálu PET a MR (u některých typů přístrojů umožňuje nejen anatomickou, ale i časovou korelaci nálezů), možnost dynamického záznamu a kinetických studií (s lépe dostupnou arteriální vstupní funkcí odvozenou ze snímků a referenčními oblastmi zájmu nad velkými cévami pro kvantifikaci nálezů) a možnost využití více „parametrů“ radionuklidového a rezonančního signálu (včetně spektroskopie magnetickou rezonancí) k víceparametrické („multiparametrické“) analýze s cílem zvýšit spolehlivost, reprodukovatelnost a diagnostickou přesnost nálezu („radiomics“, „cometomics“, „mapy malignity“, aj.). 2,3,5

Mezi hlavní příčiny pomalého nástupu PET/MR do klinické praxe patří vedle vysoké ceny a absence úhrad dlouhá doba vyšetření (přesahující 60 minut), nepřesná a nespolehlivá kvantifikace nálezu (v důsledku ne zcela přesné korekce na zeslabení), nejasná metodika a chybějící klíčové aplikace (které sekvence se kterými radiofarmaky u kterých onemocnění a kterých pacientů) a v neposlední řadě i nečekaná redundance některých nálezů PET (především s 18F-FDG) a MR (zobrazení stejných struktur a funkcí s podobnou diagnostickou přesností). 2,3 PET a MR jsou do jisté míry synergické, méně komplementární než je tomu v případě PET a CT. Vedle nádorů některých typů je příkladem perfuze myokardu, kterou lze hodnotit pomocí PET i tomografie MR. 3,7

Zmíněné problémy jsou dnes dobře prozkoumané a řešitelné, některá navrhovaná řešení však zčásti negují deklarované výhody. Například snížení radiační zátěže se v některých případech dosahuje pouze zčásti, protože případná potřeba kvantifikace nálezu PET vyžaduje dodatečné vyšetření „low-dose“ CT pro korekci na zeslabení anebo dodatečné provedení CT plic pro zvýšení spolehlivosti detekce plicních lézí. 2,3 V poslední době navíc v důsledku využití iterativní rekonstrukce a technické optimalizace klesá radiační zátěž pacientů v samotné CT a rozdíl v radiační zátěži PET/CT a PET/MR se tak dále zmenšuje. Podobně využití velmi nízkých aktivit pozitronových radiofarmak podávaných dětem (s následným prodloužením akviziční doby PET) je negováno potřebou celkové anestezie pacientů, jejíž rizika jsou srovnatelná s rizikem nízkých dávek ionizujícího záření nebo je převyšují. Dlouhou dobu vyšetření lze zkrátit snížením počtu sekvencí MR a omezením velikosti zorného pole. Objevují se i doporučení provádět regionální PET/MR v návaznosti na celotělovou PET/CT. 2,3

Některé problémy jsou současně výzvou k dalším technickým inovacím s potenciálně širokým uplatněním. Problémy s korekcí na zeslabení například znovu otevřely výzkum korekce na zeslabení pouze na základě emisních nebo kombinovaných emisních a (radionuklidových) transmisních dat, někdy nepřesná registrace snímků PET a MR a pohybové artefakty iniciovaly vývoj metod pro velmi přesnou registraci a korekci pohybu pomocí současně snímaných signálů PET a MR 1,2,3, apod. To jsou všechno dobré zprávy. Nicméně klinický potenciál PET/MR zatím zůstává potenciálem a metoda je v široké odborné veřejnosti považována především za špičkový výzkumý nástroj (alespoň v této fázi svého vývoje). 5 Osud PET/MR v klinice může v budoucnu ovlivnit i využití gadolinia jako kontrastní látky. Vedle nefrogenní systémové fibrózy 8 (vzácné komplikace, jejíž výskyt poklesl po vyloučení pacientů se sníženou funkcí ledvin, redukci dávek a zavedení alternativních sloučenin gadolinia) bylo nalezeno dlouhodobé hromadění gadolinia v mozku pacientů 9 a nečekané narůstání jeho koncentrace ve vodách San Francisco Bay v souvislosti s jeho rostoucím využitím v okolních nemocnicích. 10 Na druhé straně se ozývají varování před iracionální „gadolinium-fobií“ na základě ojedinělých zpráv. 11

V současné době je celosvětově instalováno asi 120 přístrojů PET/MR 5 (o 50 více než loni). V České republice, kde jsou instalovány 2 systémy PET/MR (což představuje 17 % hybridních systémů PET a další se údajně připravují), je otázka, zda by s přihlédnutím k současnému stavu věcí nebylo výhodné zaujmout konzervativní přístup „wait and see“ (tak jako tomu bylo a je na mnoha zahraničních pracovištích, která se nezabývají výzkumem) 2 a nezajistit raději lepší dostupnost PET/CT. V každém případě by instalace PET/MR měla být podložena výzkumným programem s tradicí a zázemím, přístupem k široké škále fluorovaných i nefluorovaných radiofarmak a zkušeností s provozem PET/CT.

Martin Šámal

Ústav nukleární medicíny, 1. LF UK a VFN v Praze, ČR

samal@cesnet.cz


Zdroje

1. Watson C. The dynamics of physics in PET. EJNMMI Physics 2014; 1-6. doi:10.1186/2197-7364-1-6, [online]. [cit. 2016-03-09]. Dostupné na: http://www.ejnmmiphys.com/content/1/1/6

2. Bailey DL, Pichler BJ, Gückel B, et al. Combined PET/MR: multi-modality multi-parametric imaging is here: Summary Report of the 4th International Workshop on PET/MR Imaging; February 23-27, 2015, Tübingen, Germany. Mol Imaging Biol 2015; 17:595-608

3. Bailey DL, Antoch G, Bartenstein P, et al. Combined PET/MR: the real work has just started. Summary report of the Third International Workshop on PET/MR Imaging; February 17-21, 2014, Tübingen, Germany. Mol Imaging Biol 2015;17:297-312

4. Cherry SR. Multimodality in vivo imaging systems: twice the power or double the trouble. Annu. Rev. Biomed. Eng. 2006;8:35-62

5. Beyer T, Pichler B, Bailey D, et al. Realizing PET/MR. Závěrečná přednáška na 5. mezinárodním workshopu o zobrazování PET/MR, Tübingen, Německo, 15.-19.2.2016 (v tisku)

6. Fink JR, Muzi M, Peck M, et al. Multimodality brain tumor imaging: MR imaging, PET and PET/MR imaging. J Nucl Med 2015; 56:1554-1561

7. Naeger DM, Behr SC. PET/MR imaging. Current and future applications for cardiovascular disease. Magn Reson Imaging Clin N Am 2015;23:95-103

8. Larson KN, Gagnon AL, Darling, M et al. Nephrogenic systemic fibrosis manifesting a decade after exposure to gadolinium. JAMA Dermatol 2015;151:1117-1120

9. McDonald RJ, McDonald JS, Kallmes DF, et al. Intracranial gadolinium deposition after contrast-enhanced MR imaging. Radiology 2015;275:772-782

10. Hatje V, Bruland KW, Flegal AR. Increases in anthropogenic gadolinium anomalies and rare earth element concentrations in San Francisco Bay over a 20 year record. Environ Sci Technol 2016; DOI: 10.1021/acs.est.5b04322

11. Ward P. Danger of ‚gadolinium phobia‘ looms in Europe. AuntMinnie.com, 2016 [online]. [cit. 2016-03-09]. Dostupné na: http://www.auntminnie.com//index.aspx?sec=rca&sub=ecr_2016&pag=dis&ItemID=11

Štítky
Nukleární medicína Radiodiagnostika Radioterapie
Kurzy Doporučená témata Časopisy
Přihlášení
Zapomenuté heslo

Nemáte účet?  Registrujte se

Zapomenuté heslo

Zadejte e-mailovou adresu se kterou jste vytvářel(a) účet, budou Vám na ni zaslány informace k nastavení nového hesla.

Přihlášení

Nemáte účet?  Registrujte se