Tomografia a emissione di fotoni singoli

La tomografia a emissione di fotone singolo (SPET) sta gradualmente sostituendo la scintigrafia statica convenzionale, poiché consente una migliore risoluzione spaziale con la stessa quantità di radiofarmaco, ovvero di rilevare aree molto più piccole di danno d'organo: noduli caldi e freddi. Per eseguire la SPET vengono utilizzate speciali gamma camere. Si differenziano dalle telecamere convenzionali per il fatto che i rivelatori (solitamente due) ruotano attorno al corpo del paziente. Durante la rotazione, i segnali di scintillazione vengono inviati al computer da diverse angolazioni di ripresa, il che consente di costruire un'immagine a strati dell'organo sullo schermo (come con un'altra visualizzazione a strati: la tomografia computerizzata a raggi X).

La tomografia a emissione di fotone singolo (SET) ha gli stessi scopi della scintigrafia statica, ovvero ottenere un'immagine anatomica e funzionale di un organo, ma si differenzia da quest'ultima per la maggiore qualità dell'immagine. Permette di rilevare dettagli più fini e, quindi, di riconoscere la patologia in stadi più precoci e con maggiore affidabilità. Con un numero sufficiente di "sezioni" trasversali ottenute in un breve lasso di tempo, è possibile utilizzare un computer per costruire un'immagine volumetrica tridimensionale dell'organo sullo schermo, consentendo una rappresentazione più accurata della sua struttura e funzione.

Esiste un altro tipo di visualizzazione di radionuclidi a strati: la tomografia a emissione di positroni a due fotoni (PET). I radionuclidi che emettono positroni vengono utilizzati come RFP, principalmente nuclidi a vita ultrabreve con un'emivita di diversi minuti: ¹¹ °C (20,4 min), ¹¹ °N (10 min), ¹⁵ °O (2,03 min), ^18° F (10 min). I positroni emessi da questi radionuclidi si annichilano in prossimità degli atomi con gli elettroni, con conseguente emersione di due quanti gamma - fotoni (da cui il nome del metodo), che si allontanano dal punto di annichilazione in direzioni opposte. I quanti che si allontanano vengono registrati da diversi rivelatori della gamma camera, posizionati intorno alla persona esaminata.

Il principale vantaggio della PET è che i radionuclidi utilizzati possono essere utilizzati per marcare farmaci fisiologici molto importanti, come il glucosio, noto per essere attivamente coinvolto in molti processi metabolici. Quando il glucosio marcato viene introdotto nell'organismo di un paziente, viene attivamente coinvolto nel metabolismo tissutale del cervello e del muscolo cardiaco. Registrando il comportamento di questo farmaco negli organi sopra menzionati mediante la PET, è possibile valutare la natura dei processi metabolici nei tessuti. Nel cervello, ad esempio, in questo modo vengono rilevate forme precoci di disturbi circolatori o di sviluppo tumorale, e vengono rilevate persino alterazioni dell'attività fisiologica del tessuto cerebrale in risposta a stimoli fisiologici, come luce e suono. Nel muscolo cardiaco, vengono determinate le manifestazioni iniziali dei disturbi metabolici.

La diffusione di questo importante e promettente metodo in ambito clinico è limitata dal fatto che i radionuclidi a vita ultrabreve vengono prodotti in acceleratori di particelle nucleari, i ciclotroni. È chiaro che è possibile utilizzarli solo se il ciclotrone si trova direttamente in una struttura medica, il che, per ovvie ragioni, è disponibile solo per un numero limitato di centri medici, principalmente grandi istituti di ricerca.

La scansione ha gli stessi scopi della scintigrafia, ovvero ottenere un'immagine di radionuclidi. Tuttavia, il rivelatore dello scanner contiene un cristallo di scintillazione di dimensioni relativamente piccole, di diversi centimetri di diametro, quindi per visualizzare l'intero organo in esame, questo cristallo deve essere mosso sequenzialmente linea per linea (ad esempio, come un fascio di elettroni in un tubo a raggi catodici). Questi movimenti sono lenti, per cui la durata dell'esame è di decine di minuti, a volte di un'ora o più. La qualità dell'immagine ottenuta in questo caso è bassa e la valutazione della funzione è solo approssimativa. Per questi motivi, la scansione è raramente utilizzata nella diagnostica dei radionuclidi, soprattutto in assenza di gamma camere.

Per registrare i processi funzionali negli organi – accumulo, escrezione o passaggio di radiofarmaci – alcuni laboratori utilizzano la radiografia. La radiografia è dotata di uno o più sensori a scintillazione installati sopra la superficie corporea del paziente. Quando i radiofarmaci vengono introdotti nel corpo del paziente, questi sensori rilevano la radiazione gamma del radionuclide e la convertono in un segnale elettrico, che viene poi registrato su carta diagrammata sotto forma di curve.

Tuttavia, la semplicità del dispositivo radiografico e dell'intero studio nel suo complesso è vanificata da un inconveniente molto significativo: la scarsa accuratezza dell'esame. Il fatto è che con la radiografia, a differenza della scintigrafia, è molto difficile mantenere la corretta "geometria di conteggio", ovvero posizionare il rilevatore esattamente sopra la superficie dell'organo in esame. A causa di tale imprecisione, il rilevatore radiografico spesso "vede" qualcosa di diverso da ciò che è necessario, e l'efficacia dell'esame risulta scarsa.

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