اهمیت و نقش تصویربرداری PET/CT در نظام سلامت

 تصویربرداری PET چیست؟

روش های تصویر برداری مولکولی، روشهای تشخیصی بسیار موثر، غیر تهاجمی و راحت هستند که پزشکان را در معرض آنچه در سطح سلولی و بطور واضح در داخل بدن اتفاق می افتد، آگاه می کنند.  

در پزشکی هسته ای، تصویر برداری مولکولی پس از تزریق مواد رادیو اکتیو به بدن بیمار صورت می گیرد. از جمله روش های تصویر برداری مولکولی که برای تشخیص یا راهنمای درمان در موارد مختلف بکار می رود، توموگرافی تابش پوزیترون (Positron Emission Tomography) و به اختصار PET نام دارد که اغلب همراه با تصویربرداری سی تی (PET/CT) مورد استفاده قرار می گیرد.

تصویربرداری PET یک وسیله تشخیصی قوی است که موجب افزایش دانش ما در مورد علل نهفته بیماری و بهبود تشخیص و درمان در بسیاری از بیماری ها می گردد. این نوع تصویربرداری از موثرترین روش های پزشکی هسته ای برای تشخیص سرطان، بیماریهای مغز، قلب و سایر بیمارها است و از نیاز به جراحی برای انجام بیوپسی جلوگیری می نماید؛ زیرا به کمک این تصویربرداری می توان ضایعات خوش خیم را از ضایعات بدخیم تشخیص داد.

روند استفاده از تصویربرداری PET، که از سال 1970 معرفی شد، افزایش چشمگیری داشته و بیش از پیش و بصورت گسترده مورد بهره برداری قرار گرفته است. بر این اساس، شبکه ملی جامع سرطان آمریکا (ANCCN)[1] تصویربرداری PET/CT را در گایدلاینهای تشخیصی بسیاری از بدخیمی ها قرار داده است.

 تصویربرداری PET چگونه انجام می شود؟

وقتی بیماری ایجاد می شود، در ابتدا تغییرات بیوشیمیایی در سلول ها و نسوج  ایجاد می شود. بعنوان مثال در مورد سرطان، تقسیم سلولی بسیار سریعتر از سلول های سالم  صورت می گیرد و این سلولها مجبورند برای تامین انرژی سوخت و ساز خود، از منابع قندی نظیر گلوگز بیشتر تغذیه نمایند.

اگر فردی مبتلا به سرطان یا مشکوک به آن باشد، به کمک تصویربرداری PET، متخصص پزشکی هسته ای به تغییری که در داخل بدن بیمار صورت گرفته است، پی می برد. برای انجام تصویربرداری PET مقدار کمی ماده رادیو اکتیو نظیر ¹⁸F-FDG که قند نشاندار شده با ماده رادیو اکتیو است، از راه ورید به بدن بیمار تزریق می شود. پرتو دارو وارد بدن شده و در نسوج و عضو مورد مطالعه جذب می شود. پس از گذشت حدود یک ساعت، بیمار روی تخت سیستم تصویربرداری PET قرار می گیرد و تصویربرداری در مدت زمان حدود 30 دقیقه انجام می شود.

سیستم PET دارای آشکار سازهایی است که سیگنال های ناشی از استحاله پرتو دارو را دریافت می نماید که با استفاده از این سیگنالها میتوان فعالیت متابولیکی بافت سالم و توموری را با استفاده از کامپیوتر متصل به دستگاه تصویربرداری، که آنها را تبدیل به تصاویر می نماید، اندازه گیری کرد. شکل (1) نمایی از سیستم تصویربرداری PET/CT را نشان می دهد.

شکل (1): سیستم تصویربرداری PET/CT زیمنس[2] که در مرکز تحقیقات پزشکی هسته ای در بیمارستان شریعتی تهران نصب شده است.

 مزایای تصویربرداری PET چیست؟

تصویربرداری PET یکی از موثرترین انواع روش های پزشکی هسته ای برای تشخیص سرطان و بیماری های مغز، قلب و سایر بیماری ها است. در مورد سرطان، تصویربرداری PET به ابزاری قوی برای تشخیص و سطح بندی[3] انواع سرطان شامل سرطان های ریه، سر و گردن، روده، مری، غدد لنفاوی، ملانوم، پستان، تیروئید، رحم، پانکراس و مغز تبدیل شده است؛

1. تصویربرداری PET/CT بویژه وسیله کارآمدی برای تعیین پیشرفت سرطان و گسترش آن به سایر قسمت های بدن می باشد.
2. تصاویر عملکردی PET کمک زیادی به پزشکان و بیماران در خصوص تصمیم گیری برای انجام دوره های درمانی برحسب وضعیت و نیاز بیماران می کند.
3. با استفاده از PET/CT می توان نتایج زود هنگام شیمی درمانی یا سایر درمان ها را تعیین کرد.
4. تعیین عود بیماری بعد از درمان کامل و همچنین کمک به پزشکان برای بیوپسی از محل مناسب یکی دیگر از مزایای مهم تصویربرداری PET می باشد.

سازمان ملی ثبت داده های آنکلوژیکی PET (NOPR)[4] آمریکا که یک مرکز فراگیر اطلاعات تومورشناسی است نشان می دهد در مواردی که از PET  استفاده شده است، ارزیابی وضعیت بیماری و تصمیم گیری در مورد بیماران با موفقیت بیشتری همراه بوده است و تصویربرداری PET در بیش از یک نفر از هر سه بیمار موجب تغییرات چشمگیری در بررسی و مراقبت از بیماران شده است. نتایج بررسی ها در مجله آنکلوژی بالینی[5] نشان می دهد که تصویربرداری PET جهت تشخیص و تعیین موارد مشکوک به عود سرطان نقش حیاتی دارد.

 بیماری های مغز:

با استفاده از تصویربرداری PET می توان شروع بیماری های عصبی نظیر آلزایمر[6]و سایر اختلالات حافظه ای را تشخیص داد که این تشخیص زودرس سبب موثرتر شدن درمان در شروع بیماری می گردد. در مورد بیماران مبتلا به صرع، تصویربرداری PET یکی از دقیق ترین روش ها برای تشخیص کانون های مولد صرع در مغز است که به پزشکان برای درمان جراحی کمک میکند.

 بیماری قلب:

 با  کمک تصویربرداری PET، می توان بیماری های قلبی-عروقی نظیر بیماری عروق کرونر و ضایعات متعاقب سکته قلبی را تشخیص داد. تصویربرداری PET محل های دقیق کاهش جریان خون عضله قلب نظیر انسداد عروقی و تشخیص افتراقی بین عضله زنده و آسیب دیده را نشان می دهد و این اطلاعات از اهمیت خاصی برای استفاده از روش های درمانی نظیر آنژیوپلاستی یا بایپس کرونر[7]، متعاقب سکته های  قلبی برخوردار است.

در ادامه به چند نمونه از تصاویر PET/CT و یافته های ارزشمند بدست آمده از آن اشاره می شود. شکل (2) تصویر PET/CT یک بیمار 19 ساله مورد لنفوم هوچکین را نشان می دهد که برای ارزیابی پاسخ به درمان به مرکز تصویربرداری مراجعه کرده است. اسکن PET/CT بیمار نرمال می باشد که نشاندهنده پاسخ کامل به درمان است.

شکل (2): از راست به چپ به ترتیب تصویر سی تی، تصویر پت و تصویر ترکیبی PET/CT  از یک خانم 19 ساله مورد لنفوم هوچکین که برای ارزیابی پاسخ به درمان به مرکز تحقیقات پزشکی هسته ای در بیمارستان شریعتی تهران مراجعه کرده است. اسکن PET/CT بیمار نرمال می باشد که نشاندهنده پاسخ کامل به درمان است.

شکل (3) تصویر PET/CT از یک خانم 28 ساله مورد لنفوم هوچکین را نشان می دهد که برای ارزیابی عود مراجعه کرده است. در تصویرPET/CT لنف نودهای تومورال در ناحیه فوق ترقوه ای چپ و مدیاستن فوقانی چپ مشاهده می شود که نشاندهنده عود می باشد. تصاویر PET/CT از یک خانم 71 ساله مورد سرطان ریه که برای ارزیابی پاسخ به درمان مراجعه کرده است، در شکل (4) نشان داده شده است. در اسکن PET/CT اولیه لنف نودهای تومورال در نواحی گردنی، زیر بغلی و ایلیاک مشاهده می شود که پس از انجام شیمی درمانی و پرتودرمانی همزمان، این ضایعات در تصویربرداری PET/CT دوم کاملا برطرف شده اند. شکل (5) تصویر PET/CT از یک آقای 83 ساله مورد سرطان روده بزرگ را نشان می دهد که برای سطح بندی مراجعه کرده است. در تصویرPET/CT، تومور اولیه در روده بزرگ و همچنین لنف نود تومورال در قسمت میانی حفره شکم مشاهده می شود. در شکل (6)، تصویربرداری PET/CT از یک بیمار مورد سرطان زبان انجام شده است که جهت ارزیابی متاستاز به مرکز تصویربرداری مراجعه کرده است. در اسکن PET/CT لنف نود تومورال در ناحیه تحت فکی چپ مشاهده می شود. تصویر سی تی و تصویر PET/CT نرمال از مغز یک بیمار 45 ساله مورد ملانوم که جهت ارزیابی متاستاز مغزی مراجعه کرده است نیز در شکل (7) نشان داده شده است.

شکل (3): از راست به چپ به ترتیب تصویر پت و تصویر ترکیبی PET/CT  از یک خانم 28 ساله مورد لنفوم هوچکین که برای ارزیابی عود به مرکز تحقیقات پزشکی هسته ای در بیمارستان شریعتی تهران مراجعه کرده است. در تصویر PET/CT لنف نودهای تومورال در ناحیه فوق ترقوه ای چپ و مدیاستن فوقانی چپ مشاهده می شود که نشاندهنده عود می باشد.

شکل (4): تصویر پت و تصویر ترکیبی PET/CT  قبل از درمان (راست) و تصویر پت و تصویر ترکیبی PET/CT  بعد از درمان (چپ) از یک خانم 71 ساله مورد سرطان ریه که برای ارزیابی پاسخ به درمان به مرکز تحقیقات پزشکی هسته ای در بیمارستان شریعتی تهران مراجعه کرده است. در اسکن PET/CT اولیه لنف نودهای تومورال در نواحی گردنی، زیر بغلی و ایلیاک مشاهده می شود که پس از انجام شیمی درمانی و پرتودرمانی همزمان، این ضایعات در تصویربرداری PET/CT دوم کاملا برطرف شده اند.

شکل (5): تصویر پت و تصویر ترکیبیPET/CT  از یک آقای 83 ساله مورد سرطان روده بزرگ که برای سطح بندی به مرکز تحقیقات پزشکی هسته ای در بیمارستان شریعتی تهران مراجعه کرده است. در اسکن PET/CT تومور اولیه در روده بزرگ و لنف نود تومورال در قسمت میانی حفره شکم مشاهده می شود.

شکل (6): تصویر پت و تصویر ترکیبیPET/CT  از یک آقای 65 ساله مورد سرطان زبان که جهت بررسی متاستاز به مرکز تحقیقات پزشکی هسته ای در بیمارستان شریعتی تهران مراجعه کرده است. در اسکن PET/CT لنف نود تومورال درناحیه تحت فکی چپ مشاهده می شود.

شکل (7): تصویر سی تی و تصویر ترکیبیPET/CT  از مغز یک آقای 45 ساله، مورد ملانوم، که جهت ارزیابی متاستاز مغزی مراجعه کرده است. در اسکن PET/CT ضایعه ای مشاهده نمی شود.

 مزایای تصویربرداری PET، در مقایسه با سایر روش های تصویر برداری نظیر CT و MRI چیست؟

بر خلاف تصویربرداری CT و MRI، تصویربرداری PET قادر به اندازه گیری تغییرات متابولیکی در سطوح سلولی یک عضو و یا بافت می باشد که مزیت مهمی در مقایسه با سایر فن آوریها در تشخیص ضایعات خوش خیم از بدخیم در بدن بشمار می آید. در صورت تشخیص خوش خیم بودن تومور، دیگر نیازی به انجام بیوپسی نمی باشد.

همچنین تصویربرداری PET، ضایعات را در مراحل اولیه تشخیص می دهد، زیرا بیماری اغلب با ایجاد تغییرات عملکردی در سطح سلولی ظاهر می گردد و تصویربرداری CT و MRI  در این مرحله قادر به تشخیص ضایعات نمی باشند و این فن آوریها تنها زمانی که بیماری پیشرفت نموده و تغییرات آناتومیک در اعضاء و نسوج  ایجاد می نمایند، ضایعات را نشان می دهند. لازم به ذکر است، با اتصال سیستمهای تصویربرداری CT و MRI به سیستم تصویربرداری PET، می توان تصاویر عملکردی و آناتومیکی سه بعدی[8] از اندام ها تهیه و محل تومور را مشخص نمود.

 استفاده از PET/CT، چگونه می تواند در کنترل دراز مدت سرطان مفید باشد؟  

با استفاده از PET/CT، درک صحیحی از محل شروع بیماری و چگونگی انتشار آن ایجاد می شود و با دست یابی به این دانش، پزشکان و بیماران با همکاری یکدیگر قادر به انتخاب بهترین راه درمان می باشند. با انجام PET/CT پس از یک دوره درمانی کامل، می توان آثار درمانی را مشاهده و در صورت غیر فعال شدن تومور از انجام جراحی بی مورد جلوگیری نمود. همچنین با توجه به دوره های درمانی که توسط پزشکان برای بیمار انتخاب می شود، در طول دوره درمان نیز می توان از تصویربرداری PET/CT برای تشخیص دقیق و بررسی نحوه تاثیر شیمی درمانی یا رادیو تراپی بهره برد تا از نابودی تومور در پایان دوره درمانی اطمینان حاصل شود.

 مدت زمان لازم برای دریافت نتایج تصویربرداری PET/CT چقدر است ؟

پزشک متخصص پزشکی هسته ای، تفسیر تصویربرداری را با گزارش شفاهی در همان روز انجام تصویربرداری و گزارش کتبی را  طی 2 تا 3 روز بعد برای پزشک ارجاع دهنده ارسال می نماید.

 خطر انجام تصویربرداریPET  چقدر می باشد؟

خطر انجام این تصویربرداری ناچیز است و با توجه به منافع زیاد آن تحت شعاع قرار می گیرد. در واقع تصویربرداری PET مانع انجام آزمایشات تشخیصی و جراحی های گران قیمت و خطرناک بعدی می گردد. لازم به ذکر است که تزریق پرتودارو به بدن بیمار جهت انجام تصویربرداری PET بیماران را در معرض تشعشع پرتودارو قرار می دهد ولی بعلت دز کم اشعه، اختلالی در عملکرد های بدن بیمار ایجاد نمی شود.

در مورد خانم های حامله و شیرده ممکن است جنین و کودک در معرض تشعشع قرار گیرند لذا قبل ازانجام تصویربرداری PET لازم است با پزشکان معالج راجع به فواید انجام و خطرات آن مشورت نمود.

 آمار ملی و بین المللی تعداد سیستم ها و تعداد تصویربرداریهای  PET چقدر است؟

بیشترین افزایش تعداد سیستمهایPET  بین سالهای 2004 تا 2014 بوده است، بعنوان مثال آمار این افزایش در کشور فرانسه از 15 سیستم به 108 سیستم تصویربرداری PET بوده است. ایتالیا بیشترین تعداد سیستمهای PET یعنی 174 سیستم در سال 2013 را داشته است. طبق گزارشات، دانمارک و مالت به ترتیب 6/0و 5/0 سیستم PET بازاء هر یکصد هزار نفر را داشته اند در حالیکه سایر کشور های اروپایی به طور میانگین 3/0 سیستم PET به ازاء هر یکصد هزار نفر یا کمتر در سال 2014 را داشته اند. شکل (8) تصویری از تعداد سیستمهای PET در کشورهای مختلف در سالهای 2009 و 2014 را نشان می دهد.

همچنین کشور دانمارک در سال 2014 میلادی بیشترین تعداد انجام تصویربرداری های PET در بین تمامی کشور های عضو اتحادیه اروپا را با میانگین 691 تصویربرداری به ازاء هر یکصد هزار نفر داشته است. این در حالی است که کشور هلند با میانگین 458 تصویربرداری PET به ازاء هر یکصد هزار نفر در رتبه دوم قرار گرفته است. استفاده از تصویربرداری PET بویژه در آلمان (فقط در بیمارستانها) و در کشورهای لیتوانی و رومانی کمتر از 50 تصویربرداری به ازاء هر یکصد هزار نفر بوده است. آمار تعداد تصویربرداریهای PET در دانمارک، بر حسب جمعیت آن افزایش قابل توجهی داشته به طوری که در بین سال های 2009 تا 2014 در حدود 350 تصویربرداری به ازاء هر یکصد هزار نفر جمعیت افزایش نشان می دهد. طبق آمار بدست آمده، تعداد تصویربرداری های PET انجام شده بر حسب جمعیت در تمام کشورهای عضو اتحادیه اروپا بین سالهای 2009 تا 2014 روند افزایشی را نشان می دهد (به شکل (9) مراجعه شود).

شکل (8): مقایسه تعداد سیستمهای تصویربرداری PET در سالهای  2009 و 2014 در کشورهای مختلف (به ازای هر 000/100 نفر)

شکل (9): مقایسه تعداد تصویربرداری های PET انجام شده در سالهای  2009 و 2014 در کشورهای مختلف (به ازای هر 000/100 نفر)

جدول (1): تعداد تصویربرداری های PET در سال 2014 در کشورهای مختلف

در سال 2013 بیشترین استفاده از سیستمهای PET در کشورهای جمهوری چک و مجارستان به ثبت رسید که بطور متوسط به ترتیب 4000 و 3600 تصویربرداری بازاء هر سیستم PET در آنها انجام شده است که حداقل دو برابر میانگین سایر کشورهای اتحادیه اروپاست که این نسبت در آنها برقرار است (جدول 1) به استثنا کشورهای فرانسه (فقط بیمارستان ها)، لهستان، اتریش (فقط بیمارستان ها) و کشورهای لوگزامبورک و بلغارستان. همچنین کمترین استفاده از سیستم PET در کشورهای لیتوانی، مالت، فنلاند و آلمان (فقط در بیمارستان ها) با متوسط کمتر از 350 تصویربرداری به ازاء هر سیستم تصویربرداری PET بوده است.

در ایران اولین سیستم تصویربرداری PET/CT در سال 1389 در مرکز تحقیقات پزشکی هسته ای دانشگاه علوم پزشکی تهران نصب گردید و هم اکنون بطور میانگین 40 بیمار در روز از خدمات تصویربرداری PET/CT در چهار مرکز تصویربرداری فعال شامل مرکز تحقیقات پزشکی هسته ای در بیمارستان شریعتی تهران (مرکز دولتی)، مرکز پزشکی هسته ای بیمارستان مسیح دانشوری تهران (نیمه خصوصی)، بخش پزشکی هسته ای بیمارستان رضوی مشهد (خصوصی) و مرکز تصویربرداری پیام کرج (خصوصی) بهره مند می شوند.

مراجع:

1.   Boellaard R, Delgado-Bolton R, Oyen WJG, et al. FDG PET/CT: EANM procedure guidelines for tumor imaging: version 2.0. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 2015;42:328-354. doi:10.1007/s00259-014-2961-x
2.  Gallamini, Andrea, Colette Zwarthoed, and Anna Borra. "Positron emission tomography (PET) in oncology." Cancers 6.4 (2014): 1821-1889
3.  http://www.snmmi.org
4.  Health in the European Union- technical resources and medical technology, http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/Health_in_the_European_Union_facts_and_figures
5.   World Health Organization (WHO) _Health systems, http://www.who.int/topics/health_systems/en/