PET

La PET (Tomografia ad Emissione di Positroni) è una tecnica diagnostica di grande importanza per la diagnosi di numerose patologie: rivelazione precoce di tumori, verifica dello stadio della malattia e dell'efficacia terapeutica, studio di patologie cardiache e cerebrali. Grazie ad essa, come normalmente avviene anche per le altre indagini di medicina nucleare, si producono delle immagini relative alla concentrazione ed alla distribuzione nell'organismo  di particolari molecole radioattive che, con termine tecnico, vengono definite radiofarmaci, preventivamente somministrate al paziente. Ciò consente di rilevare le variazioni metaboliche e funzionali  indotte dalla presenza di malattie, ancor prima che queste determinino la comparsa di modificazioni strutturali, con la potenzialità di fare diagnosi più precoci e  raffinate. Cioè, diversamente da quanto avviene per la TAC e per la Risonanza magnetica, che forniscono immagini principalmente  morfologiche sulle dimensioni ed il posizionamento dei tessuti, la PET fornisce immagini funzionali, che permettono di evidenziare uno stato patologico attraverso la modificazione della funzionalità di un organo o di un apparato, fornendo quindi informazioni sul funzionamento delle cellule della regione analizzata durante situazioni che evolvono nel tempo. Grazie a ciò la PET permette, ad esempio, di seguire un flusso sanguigno o il percorso di alcuni farmaci all'interno dell'organismo, di capire come avvengono alcune funzioni metaboliche delle cellule rispetto a determinati elementi ingeriti dal paziente o, ancora, come si realizzano collegamenti tra nerurotrasmettitori.

Cos'è un radiofarmaco?

È definito tale un qualsiasi medicinale che, quando è pronto per l'uso, contiene nella sua struttura, uno o più radionuclidi e, se introdotto nell'organismo in soluzione, in sospensione od in aerosol, partecipa ai processi chimici di uno o più tessuti, sia come tracciante di funzione (per una diagnosi "in vivo" sul paziente), sia come sorgente di irradiazione di tessuti malati per l'effettuazione della radioterapia (radioisotopoterapia). Un radionuclide è un atomo con un nucleo "instabile" che spontaneamente decade, emettendo radiazioni, che possono essere gamma, X o beta a seconda del radionuclide.
I radiofarmaci, in relazione alle caratteristiche biochimiche delle molecole che li compongono, entrano nei processi metabolici ed, in virtù del segnale radioattivo che emettono, possono essere rilevati dall'esterno e registrati in immagini, che sono espressione della sede e dell'intensità dei processi in cui sono coinvolti. Tale caratteristica permette di distinguere tra normalità e patologia. La medicina nucleare, pertanto, si affianca alla radiodiagnostica (Radiografia, TAC, Risonanza Magnetica, Ecografia), che rileva in modo estremamente accurato le alterazioni morfologiche indotte dalle malattie ed è complementare ad essa.
La peculiarità che distingue la diagnostica PET dalle altre procedure medico nucleari è data dalle diverse caratteristiche delle radiazioni emesse dai radiofarmaci impiegati, che non sono raggi gamma o X come avviene in tutti gli esami scintigrafici, anche se registrati con tecnica tomografica (SPECT o Tomografia Computerizzata ad Emissione di Fotone Singolo), ma sono positroni. Un positrone è una struttura che possiede la stessa massa dell'elettrone ma carica di segno opposto. Interagisce con gli elettroni della materia mediante un processo fisico detto annichilazione.
Le informazioni più raffinate sui processi funzionali dell'organismo  si possono ricavare solo impiegando gli isotopi radioattivi dei costituenti fondamentali della materia vivente, cioè Fluoro, Carbonio, Azoto ed Ossigeno (e quindi Fluoro-18, Carbonio-11, Azoto-13, Ossigeno-15), che meglio di qualsiasi altra molecola possono permetterci di "spiare" dall'esterno quello che avviene all'interno del corpo umano. Questi radioisotopi, però, emettono solo positroni, perciò possono essere rilevati accuratamente solo con macchine specifiche, quali appunto il tomografo ad emissione di positroni (PET). Gli isotopi radioattivi dell'azoto, del carbonio e dell'ossigeno, decadono in fretta (hanno una breve emivita), cioè perdono la loro capacità di emettere il segnale radioattivo così velocemente che per usarli è indispensabile avere in loco sia la macchina capace di produrli, chiamata ciclotrone, che la radiofarmacia, cioè una struttura con le attrezzature necessarie per la sintesi delle molecole nelle quali questi elementi possono essere incorporati. Il ciclotrone è una macchina in grado di accelerare particelle nucleari che vengono poi inviate ad un bersaglio che, a causa dell'urto, produce atomi radioattivi che vengono utilizzati per la sintesi di radiofarmaci ad uso clinico. Un sistema PET è dunque costituito da un ciclotrone per la produzione del radioisotopo, da una radiofarmacia, da una camera gamma per l'acquisizione dei dati e da un sistema di software per la ricostruzione delle immagini.
Il Fluoro 18 ([18 F]) è caratterizzato da una veloce disintegrazione (la sua quantità di radioattività si dimezza in circa 109 minuti); tuttavia essa non è così rapida, perciò consente la sua produzione in altra sede e la successiva spedizione ai centri che non dispongono di ciclotrone e di radiofarmacia.
Attualmente, quando si parla di PET, ci si riferisce al radiofarmaco più diffusamente impiegato, cioè il 18 F-Fluoro-desossi-glucosio ( [18 F ] FDG ), che è un analogo del glucosio dimostratosi di particolare utilità, oltre che in alcune particolari diagnostiche differenziali in ambito cardiologico e neurologico, in quasi tutte le patologie di pertinenza oncologica (tumori), sia per la diagnosi, che per la stadiazione / ristadiazione, oltre che per la localizzazione dei focolai multipli di malattia, per valutare la risposta alle terapie eseguite, la diagnosi differenziale tra recidive di malattia e le alterazioni strutturali indotte dalle terapie (per esempio cicatrici) e la più accurata definizione del tipo di terapia radiante da erogare. Più recentemente, si è osservato che anche la diagnostica e la localizzazione di diverse patologie flogistiche (infiammatorie) si può avvalere dell'uso di questo radiofarmaco. Numerosi studi hanno dimostrato che il tessuto tumorale in rapida crescita utilizza il glucosio come fonte di energia; perciò, l'impiego di un tracciante analogo al glucosio permette di indagare il metabolismo glucidico del tessuto neoplastico in vivo sul paziente ed in modo non invasivo. Data la correlazione evidenziata tra l'elevato accumulo di tale tracciante e la malignità del tumore, la PET si è dimostrata utile sia in campo diagnostico che prognostico, definendo la sede, l'estensione della malattia e la risposta alla terapia del paziente oncologico.


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