Позитронно-эмиссионная томография (PET), 1973 — трёхмерная медицинская визуализация

В «Звёздном пути» (Star Trek) вымышленные космические корабли получали энергию от реакций вещества и антивещества. Сегодня реальные реакции такого рода имеют практическое применение в трёхмерной медицинской визуализации — позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ, PET). 

ПЭТ даёт подробные сведения о функциях организма и тканей, в отличие от других методов сканирования, например КТ (CAT, компьютерной аксиальной томографии) и МРТ (MRG, магнитно-резонансной томографии), использующих рентгеновские лучи и магнетизм. 

• При подготовке к ПЭТ пациенту могут ввести радиоактивное вещество, созданное в циклотроне, ускорителе частиц, например фтордезоксиглюкозу (FDG) — сахар с радиоактивным атомом фтора. 
• Раковые и другие метаболически активные клетки поглощают больше FDG, чем менее активные клетки и ткани.
• При распаде атом фтора испускает позитрон — античастицу электрона с положительным электрическим зарядом.
• Позитрон сталкивается с обычным электроном, вызывая выброс энергии в виде гамма-лучей, высокоэнергетического излучения. 
• Эти гамма-лучи улавливают кольцевые детекторы вокруг пациента, помогая определить участки с высокой концентрацией FDG. 

Сегодня ПЭТ-сканеры часто объединяют с КТ, чтобы лучше сопоставлять метаболическую и анатомическую информацию. Из-за короткого времени жизни радиоактивного фтора доза облучения пациента может быть невысокой. 

В развитие ПЭТ внесли вклад многие специалисты. Например:

• В 1953 году американский физик Гордон Браунелл провёл первые исследования применения позитронов для медицинской визуализации мозга.
• В 1973 году американский биофизик Майкл Э. Фелпс изобрёл ПЭТ-аппарат, а затем работал над последующими поколениями сканеров, ставшими прототипами современных систем.

Хотя изображения ПЭТ менее чёткие, чем КТ и МРТ, метод помогает обнаруживать опухоли и распространение рака, оценивать эффективность лечения, исследовать кровоток в сердечной мышце, судороги и эпилепсию, а также прогнозировать течение болезни. 

Он также помогает выявлять начало болезни Альцгеймера и отличать её от болезни Паркинсона, болезни Хантингтона и сосудистой деменции.

Описание изображения к статье: ПЭТ-срез мозга после введения индикатора FDG. Красные участки показывают высокую концентрацию накопившегося FDG, синие — области с очень малым накоплением индикатора.

Исторические личности, упомянутые в статье: Gordon L. Brownell (1922–2008), Michael E. Phelps (род. 1939)

• Предыдущая тема: Циклоспорин, 1972 — пересаженные органы больше не отторгаются
• Следующая тема: Статины, 1973 — открытие препаратов против холестерина