Moderní medicína tento jev využívá lépe. Jaderné reakce, a dokonce cílené srážky hmoty s antihmotou poskytují lékařům jedinečné možnosti v diagnostické metodě se složitým názvem pozitronová emisní tomografie (PET). O co jde?
Hrátky s antihmotou
Pozitrony jsou částice antihmoty, jakési protiklady elektronů. Při srážce pozitronu s elektronem dojde ke zničení obou částic a vyzáření dvou paprsků energie, které bez problémů projdou živou hmotou a přístroje je zachytí. Princip metody PET připomíná činnost výzkumníka v nezmapovaném území, který vysílačkou posílá na základnu informace o své poloze. Výzkumníkem je v tomto případě látka běžně se vyskytující v těle. Může to být zdroj energie - glukóza, nebo základní stavební kameny bílkovin - aminokyseliny, či třeba voda. Vysílačkou je prvek uvolňující pozitrony (pozitronový zářič), který vědci na zmíněné látky navážou. Nezmapovaným územím je krevní oběh vyšetřovaného jedince a základnou výkonné počítače, na jejichž monitorech se zobrazují údaje o rozmístění označené látky v těle.
S pozitrony v těle
Samo vyšetření neprobíhá nijak dramaticky. Pacient dostane injekci s látkou označenou pozitronovým zářičem, nejčastěji to je sloučenina podobná glukóze s navázaným radioaktivním fluorem. Potom již jen v klidu leží uvnitř bílého prstence PET kamery. Podaná sloučenina v těle začne plnit svou funkci (dodávat buňkám energii, podílet se na tvorbě bílkovin), pozitrony se střetávají s elektrony a zanikají. V průběhu vyšetření pacient nic nevnímá. Detektory ve stěnách tunelu ano. Důmyslně rozmístěná čidla citlivě registrují záření vysílané zanikajícími pozitrony a elektrony a výkonné počítače je zpracovávají. Vzniklé obrázky poskytují jedinečné informace o funkci sledovaných orgánů. Je na nich vidět nádorová tkáň, která spotřebovává více glukózy než zdravé buňky a pro jiné vyšetřovací metody nemusí být viditelná. Zvýšený hlad po glukóze prozradí, zda jizva v srdečním svalu způsobená infarktem myokardu ještě obsahuje životaschopné buňky, zda podezřelé ložisko v centrálním nervovém systému je nádor,nebo něco jiného. PET dokáže odhalit oblast mozku, kde dochází k chorobnému dráždění okolních buněk a vzniku epileptických křečí. Většinu těchto informací nelze získat jinými vyšetřovacími postupy.
Jak vypadá myšlenka
Na obrazovce počítače je vidět několik barevných skvrn. Jedná se o výsledek PET vyšetření mozku. Na první pohled nic moc zajímavého. Zdání však klame. Takto totiž vypadá m yšlenka. Člověk, jehož pracující mozek přístroje zachytily, dostal jednoduchý úkol. Měl vytvářet slova začínající na určitá písmena. Aktivní nervové buňky potřebují větší přísun krve,a tedy i vody,předem označené pozitronovým zářičem. Paprsky energie uvolněné při anihilaci prozradí pracující část mozku. Ta se na obrazovce přístroje doslova rozsvítí. Zdánlivě jednoduchý úkol aktivoval překvapivě rozsáhlé oblasti mozkové tkáně. Podobným testům lze podrobit jak osoby zdravé, tak postižené rozličnými neurologickými nebo psychiatrickými chorobami. Výsledky se mnohdy významně liší a takto získaná data přispívají k pochopení studovaných chorob. Mozek, nejorganizovanější a nejsložitější hmota ve známém vesmíru, nás pomalu nechává nahlédnout do svých tajů.
Mnoho povyku pro něco
Vyšetření PET je velmi nákladné. V USA stojí 2000 dolarů, u nás asi polovinu, tedy téměř 40 000 korun. Přesto se však stále častěji používá kromě výzkumu i v klinické medicíně. Vyplatí se taková investice? Odborníci tvrdí, že ano. "Vezměme si například pacienta s rakovinou plic. Lékaři zvažují náročnou hrudní operaci. PET někdy prokáže přítomnost vzdálených metastáz (druhotných ložisek nádoru), které nebyly odhaleny jinými metodami. Takového pacienta je vhodnější nezatěžovat operací jednoho ložiska, ale léčit celý organismus jiným způsobem," vysvětluje Otakar Bělohlávek, primář PET centra v Nemocnici Na Homolce. Lékaři propočítali, že například u nádorů plic by mohl přístroj PET ušetřit asi 10 000 zbytečných operací hrudníku ročně. Kardiologům PET pomáhá odlišit pacienty, kteří potřebují nákladnou transplantaci srdce, od těch, kterým pomůže jednodušší zákrok. Své místo má pozitronová emisní tomografie také při diagnostice epilepsie a mozkových nádorů.
PET v České republice
"25. srpna je to právě rok, co jsme v naší zemi provedli první PET vyšetření," konstatuje primář Otakar Bělohlávek. Česká republika je třetí zemí bývalého východního bloku, která tuto technologii využívá. PET centrum v Nemocnici Na Homolce bylo vystavěno v rámci společného projektu Ústavu jaderného výzkumu Řež a Mezinárodní agentury pro atomovou energii. Kapacita pracoviště bohužel neumožňuje vyšetřovat pacienty na jejich přání, ale pouze na základě doporučení ošetřujícího lékaře. I tak je PET centrum plně vytížené. "Za dvanáct měsíců jsme vyšetřili skoro 850 pacientů, což je o dost více,než je obvyklé v západních zemích. Téměř dvě třetiny vyšetření jsou zaměřeny na trup z onkologických důvodů. Zbytek tvoří vyšetření mozku a srdce. Naplňuje se tak poslání PET pomáhat vážně nemocným lidem," shrnuje primář Otakar Bělohlávek
Hrátky s antihmotou
Pozitrony jsou částice antihmoty, jakési protiklady elektronů. Při srážce pozitronu s elektronem dojde ke zničení obou částic a vyzáření dvou paprsků energie, které bez problémů projdou živou hmotou a přístroje je zachytí. Princip metody PET připomíná činnost výzkumníka v nezmapovaném území, který vysílačkou posílá na základnu informace o své poloze. Výzkumníkem je v tomto případě látka běžně se vyskytující v těle. Může to být zdroj energie - glukóza, nebo základní stavební kameny bílkovin - aminokyseliny, či třeba voda. Vysílačkou je prvek uvolňující pozitrony (pozitronový zářič), který vědci na zmíněné látky navážou. Nezmapovaným územím je krevní oběh vyšetřovaného jedince a základnou výkonné počítače, na jejichž monitorech se zobrazují údaje o rozmístění označené látky v těle.
S pozitrony v těle
Samo vyšetření neprobíhá nijak dramaticky. Pacient dostane injekci s látkou označenou pozitronovým zářičem, nejčastěji to je sloučenina podobná glukóze s navázaným radioaktivním fluorem. Potom již jen v klidu leží uvnitř bílého prstence PET kamery. Podaná sloučenina v těle začne plnit svou funkci (dodávat buňkám energii, podílet se na tvorbě bílkovin), pozitrony se střetávají s elektrony a zanikají. V průběhu vyšetření pacient nic nevnímá. Detektory ve stěnách tunelu ano. Důmyslně rozmístěná čidla citlivě registrují záření vysílané zanikajícími pozitrony a elektrony a výkonné počítače je zpracovávají. Vzniklé obrázky poskytují jedinečné informace o funkci sledovaných orgánů. Je na nich vidět nádorová tkáň, která spotřebovává více glukózy než zdravé buňky a pro jiné vyšetřovací metody nemusí být viditelná. Zvýšený hlad po glukóze prozradí, zda jizva v srdečním svalu způsobená infarktem myokardu ještě obsahuje životaschopné buňky, zda podezřelé ložisko v centrálním nervovém systému je nádor,nebo něco jiného. PET dokáže odhalit oblast mozku, kde dochází k chorobnému dráždění okolních buněk a vzniku epileptických křečí. Většinu těchto informací nelze získat jinými vyšetřovacími postupy.
Jak vypadá myšlenka
Na obrazovce počítače je vidět několik barevných skvrn. Jedná se o výsledek PET vyšetření mozku. Na první pohled nic moc zajímavého. Zdání však klame. Takto totiž vypadá m yšlenka. Člověk, jehož pracující mozek přístroje zachytily, dostal jednoduchý úkol. Měl vytvářet slova začínající na určitá písmena. Aktivní nervové buňky potřebují větší přísun krve,a tedy i vody,předem označené pozitronovým zářičem. Paprsky energie uvolněné při anihilaci prozradí pracující část mozku. Ta se na obrazovce přístroje doslova rozsvítí. Zdánlivě jednoduchý úkol aktivoval překvapivě rozsáhlé oblasti mozkové tkáně. Podobným testům lze podrobit jak osoby zdravé, tak postižené rozličnými neurologickými nebo psychiatrickými chorobami. Výsledky se mnohdy významně liší a takto získaná data přispívají k pochopení studovaných chorob. Mozek, nejorganizovanější a nejsložitější hmota ve známém vesmíru, nás pomalu nechává nahlédnout do svých tajů.
Mnoho povyku pro něco
Vyšetření PET je velmi nákladné. V USA stojí 2000 dolarů, u nás asi polovinu, tedy téměř 40 000 korun. Přesto se však stále častěji používá kromě výzkumu i v klinické medicíně. Vyplatí se taková investice? Odborníci tvrdí, že ano. "Vezměme si například pacienta s rakovinou plic. Lékaři zvažují náročnou hrudní operaci. PET někdy prokáže přítomnost vzdálených metastáz (druhotných ložisek nádoru), které nebyly odhaleny jinými metodami. Takového pacienta je vhodnější nezatěžovat operací jednoho ložiska, ale léčit celý organismus jiným způsobem," vysvětluje Otakar Bělohlávek, primář PET centra v Nemocnici Na Homolce. Lékaři propočítali, že například u nádorů plic by mohl přístroj PET ušetřit asi 10 000 zbytečných operací hrudníku ročně. Kardiologům PET pomáhá odlišit pacienty, kteří potřebují nákladnou transplantaci srdce, od těch, kterým pomůže jednodušší zákrok. Své místo má pozitronová emisní tomografie také při diagnostice epilepsie a mozkových nádorů.
PET v České republice
"25. srpna je to právě rok, co jsme v naší zemi provedli první PET vyšetření," konstatuje primář Otakar Bělohlávek. Česká republika je třetí zemí bývalého východního bloku, která tuto technologii využívá. PET centrum v Nemocnici Na Homolce bylo vystavěno v rámci společného projektu Ústavu jaderného výzkumu Řež a Mezinárodní agentury pro atomovou energii. Kapacita pracoviště bohužel neumožňuje vyšetřovat pacienty na jejich přání, ale pouze na základě doporučení ošetřujícího lékaře. I tak je PET centrum plně vytížené. "Za dvanáct měsíců jsme vyšetřili skoro 850 pacientů, což je o dost více,než je obvyklé v západních zemích. Téměř dvě třetiny vyšetření jsou zaměřeny na trup z onkologických důvodů. Zbytek tvoří vyšetření mozku a srdce. Naplňuje se tak poslání PET pomáhat vážně nemocným lidem," shrnuje primář Otakar Bělohlávek
