Nowa technologia tomografii PET z użyciem scyntylatorów plastikowych - rewolucja diagnostyki medycznej, projekt J-PET Uniwersytetu Jagiellońskiego, zastosowanie, cechy i korzyści.

Uniwersytet Jagielloński poinformował, że Szpital Uniwersytecki testuje pierwszy na świecie tomograf pozytronowy oparty na technologii scyntylatorów plastikowych - Jagielloński-PET (J-PET). Projekt i wykonanie urządzenia są dziełem zespołu profesora Pawła Moskali oraz jego kolegów z Zakładu Doświadczalnej Fizyki Cząstek i ich Zastosowań (grupa J-PET) na Wydziale Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej Uniwersytetu Jagiellońskiego. Zastosowanie nowatorskich materiałów polimerowych do konstrukcji detektorów znacząco redukuje koszty produkcji, co przekłada się na większą dostępność badań PET dla pacjentów.

Projekt jest realizowany we współpracy z prof. Alicją Hubalewską, prof. Anną Sową-Staszczak oraz dr Martą Opalińską z Oddziału Klinicznego Endokrynologii, Endokrynologii Onkologicznej, Medycyny Nuklearnej i Chorób Wewnętrznych Szpitala Uniwersyteckiego w Krakowie, a także prof. Ewą Stępień z Zakładu Fizyki Medycznej UJ.

Badania przy użyciu tomografu J-PET przeprowadzane są w Szpitalu Uniwersyteckim na pacjentach, którzy zostali skierowani na diagnostykę z wykorzystaniem rutynowych radiofarmaceutyków. Skany wykonuje się bez dodatkowej interwencji, bezpośrednio po tradycyjnym badaniu. Głównym celem jest ocena jakości obrazu uzyskanego z nowego urządzenia oraz porównanie go z obrazami uzyskanymi za pomocą tradycyjnych tomografów PET opartych na krystalicznych scyntylatorach.

Jak informuje UJ, scyntylatory plastikowe wykonuje się z organicznych polimerów posiadających właściwości scyntylacyjne, czyli emitujących światło pod wpływem promieniowania jonizującego. W tomografii J-PET to światło jest wykorzystywane do detekcji promieniowania gamma emitowanego w wyniku anihilacji pozytonów, co umożliwia rekonstrukcję trójwymiarowego obrazu wnętrza ciała pacjenta. Dodatkowo, scyntylatory plastikowe są znacznie tańsze od tych stosowanych w tradycyjnych detektorach PET, łatwiejsze w obróbce i znacznie lżejsze. To pozwala na budowę bardziej kompaktowych i przenośnych tomografów.

Pozytronowa Emisyjna Tomografia (PET) to nieinwazyjna metoda obrazowania procesów metabolicznych w ciele pacjenta, polegająca na określaniu rozkładu przestrzennego stężenia wybranej substancji oraz zmian tego stężenia w czasie. Pacjentowi podaje się farmaceutyk znakowany izotopem promieniotwórczym emitującym pozytony, w stężeniu nie wywołującym skutków ubocznych. Dzięki szybkości przyswajania tych substancji przez chorych, na podstawie pomiaru ich rozkładu gęstości można precyzyjnie rozpoznać skupiska chorych komórek, nawet w początkowym stadium rozwoju, co ma zastosowanie szczególnie w diagnozowaniu i lokalizowaniu przerzutów nowotworowych.

Metoda PET znajduje zastosowanie w diagnostyce medycznej oraz w monitorowaniu efektów terapii w onkologii, kardiologii, neurologii, psychiatrii i gastrologii. Skanery PET obrazują całe ciało pacjenta, ale wymagają wykonania wielu zdjęć ukazujących poszczególne fragmenty ciała.

Projekt Jagielloński PET (J-PET) realizowany na Uniwersytecie Jagiellońskim ma na celu budowę urządzenia umożliwiającego jednoczesne obrazowanie całego ciała. Oprócz lokalizowania nowotworów, ma ono służyć określaniu stopnia ich złośliwości oraz badaniu dynamiki metabolizmu i rozprowadzania leków. Urządzenie to wykorzystuje technologię opracowaną na UJ, a zespół badawczy pracujący nad projektem składa się z fizyków, informatyków, elektroników, chemików, biologów i lekarzy. J-PET jest unikalnym rozwiązaniem, które może wprowadzić nowe procedury lecznicze oparte na precyzyjnej diagnostyce, rozwijane w Centrum Teranostyki na UJ. (Teranostyka to połączenie terapii i diagnostyki, które ma na celu tworzenie nowych technologicznych rozwiązań umożliwiających jednoczesne wykrywanie i leczenie chorób).