Radiology and Physical Medicine

PET: Positron Emission Tomography Formación de imágenes PET (Tomografía de emisión por positrones)

March 1, 2015 | Translate

PET is a non invasive radiological technique which allows taking patient´s images of their body organs and watching their metabolism.1

imagen pet 2

With this method, we use radionuclides (which will be administered intravenously in patients) that emit positrons when they are disintegrated. When this positrons interact with electrons of patient´s tissues, it starts an annihilation of pairs between electrons and positrons, with the consequence of the production of two gamma rays (photons) travelling in opposite directions, with an angle of propagation of 180º. A ring of detectors will enable us to capture simultaneously both photons. At the end, the information will be transferred to a computer that turns the emission into a tridimensional image.2, 3

The radioisotopes used in PET technique are 11C, 13N, 15O y 18F. They have a short half-life (which means a lower irradiation of the patient). For their generation, we need a cyclotron where protons and deuterons are accelerated and hit against different isotopes, creating the radioisotopes already mentioned. Once these radionuclides are made, we use them to prepare radiopharmaceuticals or PET radiotracers, used in order to identify cells, tissues, and organs by marking substances. For example, desoxiglucose is marked with 18F to study metabolic disorders. Therefore, cells with an increased activity will be more powerful marked at the image than cells with less activity.3

The photon detection is produced thanks to a ring of detectors made of bismuth, lutetium orthosilicates or gadolinium orthosilicates crystals placed around the patient.3

In spite of the radiation emitted to the patient, there aren´t significant risks (the doses of radiation is minimum). Nowadays, PET is used combined with computerised tomography scan (PET-TC technique), allowing us to get images of a higher resolution from an anatomical point of view. This method, which combines a helical computed tomography scan with a PET scan, wouldn´t supposed any risk to the patient although: radiation levels are equivalent to the recommended levels that someone working in a nuclear power plant should be exposed to over the course of a year. 4

PET scan is frequently used at oncology, cardiology and neurology departments. Compared with other radiological tests, we don´t only watch anatomical structures, furthermore we are watching their functions and their metabolism.3

PET scans and PET-TC scans are only available at larger hospitals (and some specialized research centres) because of their expensive prices. These tests aren´t used to diagnose tumors (we can do it using other radiological tests or we have already diagnosed it), they are used to determine if a treatment is working or not.4

References:

  1. CUN: Clínica Universidad de Navarra [Internet].Available at: http://www.cun.es/enfermedades-tratamientos/pruebas-diagnosticas/pet
  2. Serna Macías JA, Izquierdo Fierros MC. Física e instrumentación de la Tomografía por Emisión de Positrones/Tomografía Computarizada. An Radiología México [Internet]. 2009 [Julio-Septiembre de 2009]; 3: 237-242.
  3. Cabrero Fraile F.J. Imagen Radiológica. Principios físicos e instrumentación. 1ª ed. Barcelona: Masson; 2007. p.254-257.
  4. NHS: National Health Service [Internet]. Available at: http://www.nhs.uk/Conditions/PET-scan/Pages/Introduction.aspx

Author: Irene Reinoso Rodríguez
2º Course, Medicine. Granada University.

PET: es una técnica diagnóstica no invasiva que permite tomar imágenes del paciente que muestren la actividad y el metabolismo de los órganos del cuerpo.1

imagen pet 2

Con este método, empleamos radionúclidos, los cuales serán administrados al paciente por vía intravenosa, que al desintegrarse emiten positrones. Cuando estos positrones interactúan con los electrones de los tejidos del paciente, tiene lugar una reacción de aniquilación de pares entre electrones y positrones cuya consecuencia es la formación de dos fotones que se alejan en posiciones opuestas, con un ángulo de propagación de 180º. Un anillo de receptores nos permitirá la captación simultánea de ambos fotones. Por último, la información viajará hasta un ordenador que transformará la emisión en una imagen tridimensional. 2,3

Los radioisótopos usados en PET son 11C,15O,13N y 18F; con un tiempo de semidesintegración muy bajo (lo que se traduce en menor irradiación sobre el paciente). Para la generación de los mismos necesitaremos de un ciclotrón donde se aceleran protones y deuterones que impactaran sobre distintos compuestos originando los radioisótopos mencionados anteriormente. Una vez formados estos radioisótopos y a partir de ellos, se sintetizan radiofármacos o radiotrazadores PET que se usarán para el marcado de sustancias. Por ejemplo: con 18F se marca la desoxiglucosa para el estudio de alteraciones metabólicas. Así, las células con mayor actividad metabólica serán marcadas más intensamente en la imagen. 3

La detección de los fotones se produce gracias a un anillo de receptores compuesto por cristales de bismuto, ortosilicato de lutecio u ortosilicato de gadolinio, situados en torno al paciente.3

A pesar de la radiación emitida sobre el paciente, no existen riesgos significativos (la radiación es mínima). Actualmente se usa en conjunto con la tomografía computarizada (técnica PET-TC) permitiéndonos conseguir imágenes de una mayor resolución desde el punto de vista anatómico. Este aparato, que combina un tomógrafo computarizado helicoidal con tomógrafo de emisión de positrones, tampoco supone riesgo para el paciente aunque: los niveles de radiación son equivalentes a los niveles de exposición recomendados para un trabajador de una planta nuclear durante un año.4

Se emplea principalmente en oncología, cardiología y neurología. A diferencia de otras pruebas radiológicas, no solo visualizamos estructuras anatómicas, sino la funcionalidad de estas estructuras y su metabolismo 3

Debido al elevado coste del equipo, tanto los aparatos de PET como los de PET-TC, solo están disponibles en grandes hospitales y centros de investigación. Estas pruebas no se emplean para diagnóstico de cáncer, más bien, para comprobar la difusión por los tejidos del mismo (metástasis) y determinar la efectividad del tratamiento.4

Referencias bibliográficas

  1. CUN: Clínica Universidad de Navarra [Internet]: http://www.cun.es/enfermedades-tratamientos/pruebas-diagnosticas/pet
  2. Serna Macías JA, Izquierdo Fierros MC. Física e instrumentación de la Tomografía por Emisión de Positrones/Tomografía Computarizada. An Radiología México [Internet]. 2009 [Julio-Septiembre de 2009]; 3: 237-242.
  3. Cabrero Fraile F.J. Imagen Radiológica. Principios físicos e instrumentación. 1ª ed. Barcelona: Masson; 2007. p.254-257.
  4. NHS: National Health Service [Internet]. Disponible en: http://www.nhs.uk/Conditions/PET-scan/Pages/Introduction.aspx

Autora: Irene Reinoso Rodríguez
2º Curso, Medicina. Universidad de Granada.

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