Учёные и инженеры из Калифорнийского университета в Дэвисе разработали проект позитронно-эмиссионного томографа — медицинского прибора, сканирующего всё тело. По словам разработчиков, это устройство совершит революцию в радиологии.
Первый позитронный томограф для всего тела позволит увидеть болезнь
Cherry et al., Sci. Transl. Med.

Метод позитронной эмиссионной томографии основан на явлении аннигиляции позитрона и электрона. Перед исследованием человек принимает радиофармпрепарат: органическое вещество, в зависимости от типа исследования, в молекуле действующего вещества которого один из атомов замещен на короткоживущий радиоактивный изотоп, который распадается, испуская позитрон. Позитрон сталкивается с ближайшим электроном, собственной античастицей — и они аннигилируют, превращаясь в два фотона с очень высокой энергией (гамма-кванты). Их регистрируют датчики в «трубе» томографа, после чего программное обеспечение восстанавливает траекторию гамма-квантов до точки аннигиляции. А поскольку препарат доставляется в определённые органы, с помощью ПЭТ можно получить огромное количество информации — например, увидеть зоны активности мозга, метастазы или очаги воспаления.

ПЭТ-исследование во многих областях остается очень информативным, но и очень дорогим: радиофармпрепараты готовятся на циклотронах специально для конкретного исследования, да и сам сканер недешев. Однако существующие сканеры считывают сигнал только с небольших участков тела, в длин, как правило, не превышающих 25 сантиметров. Чтобы сканировать всё тело, нужно проделать все манипуляции несколько раз, что связано с существенной радиационной нагрузкой на организм. Кроме того, небольшие размеры современных сканеров и дороговизна всей процедуры ограничивает возможности динамической диагностики.

Авторы проекта ПЭТ-сканера для всего тела рассчитывают увеличить точность диагностики в 40 раз, а значение отношения сигнала к шуму увеличить в шесть раз.

В свою очередь, высокая чувствительность прибора позволить пользоваться меньшими и более безопасными дозами радиопрепаратов; авторы проекта даже предполагают, что ПЭТ-исследования найдут применение в пренатальной медицине.

Но в первую очередь новый сканер поступит в онкологические отделения: повышенная чувствительность и сканирование всего тела позволят выявлять небольшие опухоли и метастазы. Ещё одно перспективное направление — тестирование новых лекарств и наблюдение их работы непосредственно в теле во время клинических испытаний.

Проект нового ПЭТ-сканера опубликован в журнале Science Translational Medicine.