Polskie Towarzystwo Medycyny Nuklearnej wraz z przedstawicielami innych dyscyplin klinicznych apeluje do Ministerstwa Zdrowia o zniesienie limitów na procedury radioizotopowe. Argumenty? Ograniczenia nie służą ani pacjentom, ani systemowi opieki zdrowotnej. Dzięki zniesieniu limitów możemy leczyć pacjentów wcześniej, skuteczniej i taniej – przekonują specjaliści. Obecnie jedynie pacjenci spełniający wskazania do badania PET/CT, wymienione w rozporządzeniu Ministra Zdrowia i zarządzaniu Prezesa Narodowego Funduszu Zdrowia, mogą liczyć na wykonanie tego badania w ramach finansowania ze środków publicznych

Polskie Towarzystwo Medycyny Nuklearnej postuluje zniesienie limitów na procedury radioizotopowe, wykorzystywane między innymi w diagnostyce onkologicznej, kardiologicznej, neurologicznej i endokrynologicznej. Specjaliści przekonują, że przez obowiązujące obecnie ograniczenia tracą zarówno pacjenci, jak i system opieki zdrowotnej.

Dr n. med. Andrzej Kołodziejczyk, prezes Polskiego Towarzystwa Medycyny Nuklearnej, zauważa, że dla wielu procedur radioizotopowych nie istnieje alternatywa, czyli inne badania, które umożliwiałoby diagnostykę zmian na tak wczesnym etapie i w sposób tak samo precyzyjny, jak umożliwiają to dostępne powszechnie techniki diagnostyczne wykorzystujące izotopy promieniotwórcze.

 

– Procedury medycyny nuklearnej są obecnie najbardziej czułymi i specyficznymi technikami, zarówno w diagnostyce wstępnej, jak i ocenie efektów prowadzonej terapii oraz leczeniu w wielu dyscyplinach klinicznych. Co więcej, są to procedury precyzyjnie celowane i personalizowane. Oznacza to, że dzięki nim możemy diagnozować i leczyć nie na poziomie chorych narządów czy tkanek, ale chorych komórek. Potwierdzają to badania i wytyczne międzynarodowych towarzystw naukowych. Dysponujemy bezpiecznymi, skutecznymi i efektywnymi kosztowo metodami diagnozowania i leczenia pacjentów, ale problemem są ograniczenia administracyjne w stosowaniu procedur radioizotopowych. Apelujemy do Ministerstwa Zdrowia o zniesienie, wzorem procedur radiologicznych, tych ograniczeń i przekonujemy, że dzięki temu skorzystają zarówno pacjenci, jak i system opieki zdrowotnej – mówi dr Andrzej Kołodziejczyk.

 

 

– Pierwszym limitem regulującym wykonywanie procedur medycyny nuklearnej jest Prawo Atomowe. Ustawa reguluje tak zwane „moce przerobowe” zakładów medycyny nuklearnej, adekwatnie do infrastruktury, w tym ilości i jakości urządzeń, zaplecza lokalowego, zabezpieczeń radiologicznych i liczebności personelu. To naturalny limit wynikający z samej natury ochrony radiologicznej będącej „abecadłem” każdego medyka nuklearnego. To mocny argument za zniesieniem limitów na procedury medycyny nuklearnej – już sama ustawa powoduje, że tych specyficznych procedur nie można wykonywać więcej niż to możliwe, bezpieczne i potrzebne. Drugi limit ma charakter administracyjno-finansowy. To bariery wynikające z kontraktów ośrodków z Narodowym Funduszem Zdrowia. To na tym etapie pojawiają się dodatkowe ograniczenia, które powodują mniejszą dostępność badań radioizotopowych i kolejki pacjentów oczekujących na diagnostykę nuklearną. Trzeci limit dotyczy rygorystycznych, określonych przez płatnika, wskazań do wykonywania badań PET/CT. To limit merytoryczny, który ogranicza grupę pacjentów, u których można wykonać tę procedurę do chorych jedynie z określonymi w przepisach wskazaniami (pomimo, że według aktualnej wiedzy medycznej możemy i powinniśmy stosować PET/CT u znacznie szerszej grupy pacjentów). Ostatnie dwa z wymienionych trzech ograniczeń skutkują generowaniem kolejek oraz znacznie utrudniają podejmowanie ostatecznych, optymalnych decyzji klinicznych – przyznaje dr Andrzej Kołodziejczyk.

 

Obecnie jedynie pacjenci spełniający wskazania do badania PET/CT, wymienione w rozporządzeniu Ministra Zdrowia i zarządzaniu Prezesa Narodowego Funduszu Zdrowia, mogą liczyć na wykonanie tego badania w ramach finansowania ze środków publicznych.

 

– Tylko pacjenci opisani w przepisach mogą liczyć na to, że zostaną do badania PET/CT zakwalifikowani. Jeżeli chorzy już przeszli etap formalny, to spotykają się z limitem NFZ. Oznacza to, że jeśli ośrodek wyczerpał już na przykład pulę badań na dany okres, to pacjenci – na przykład w trakcie leczenia onkologicznego – powinni czekać na wykonanie badania do czasu, aż limit na nowo „wpuści ich do kolejki”. Klinicyści prowadzący pacjenta mogą w takiej sytuacji albo oczekiwać, że placówka medycyny nuklearnej zdecyduje o wykonaniu badania ponad limit (co jest ryzykowne w świetle obaw kadry zarządzającej ośrodkami o zapłatę za tak zwane nadwykonania) albo skierować pacjenta na inne, potencjalnie mniej czułe i skuteczne, ale nielimitowane badania. Takie postępowanie rzutuje na dalsze postępowanie a w efekcie na rokowanie. Nie jest to korzystne ani dla pacjenta, ani dla systemu opieki zdrowotnej. Leczenie, zamiast wczesne i skuteczne, może się okazać opóźnione i nie „do końca trafione”. A wtedy może determinować bardziej złożone i często znacznie bardziej kosztowne postępowanie. Mówiąc najprościej: nikomu się to nie opłaca – tłumaczy dr Andrzej Kołodziejczyk.

 

Pułapka czeka także na pacjentów objętych kartą DiLO. W ramach tej ścieżki diagnostyki onkologicznej procedury medycyny nuklearnej nie są limitowane. Diagnostyka wstępna odbywa się poza kolejnością i obejmuje wszystkich – również tych pacjentów, u których podejrzenie choroby nowotworowej nie zostanie potwierdzone. A to duży odsetek poddanych wstępnej diagnostyce onkologicznej. Dla chorych, którym postawiono już rozpoznanie, wspomniane ograniczenia zaczynają już jednak obowiązywać.

 

– Pacjenci, którym w karcie DiLO postawiono rozpoznanie nowotworowe, stają się pacjentami „limitowanymi” – potwierdza prezes Polskiego Towarzystwa Medycyny Nuklearnej i wyjaśnia: – Konsylium zamknęło kartę DiLO, pacjent ma postawione rozpoznanie onkologiczne i w razie potrzeby wykonania badania radioizotopowego… staje w kolejce. Przykładem chorych, u których takie ograniczenie może poważnie rzutować na rokowania, są pacjenci hematoonkologiczni. W terapii chłoniaków trzeba oceniać zmiany i postęp terapii zarówno na wczesnym, jak i na późniejszym etapie leczenia i od tej zasady nie ma odstępstwa. Badania po prostu muszą być wykonane w odpowiednim czasie. To samo dotyczy pacjentów z rakiem płuca, mięsakami, rakiem jajnika. Od możliwości optymalnego wykonania procedur zależy rokowanie. Mowa zatem o limitach na wagę zdrowia i życia – przekonuje dr Andrzej Kołodziejczyk.

 

– Badanie PET/CT jest nieodzownym narzędziem w diagnostyce i monitorowaniu leczenia chorych na nowotwory układu chłonnego. W ostatnim czasie w Polsce zostało zrefundowanych wiele nowoczesnych, ale i bardzo kosztownych terapii, co wymaga ich umiejętnego i racjonalnego wykorzystania. Bez odpowiedniej diagnostyki obrazowej, szczególnie PET/CT, podejmowanie optymalnych dla chorego decyzji jest bardzo utrudnione. Obecnie nie ma możliwości prowadzenia nowoczesnego leczenia chorych na chłoniaka Hodgkina bez oceny PET/CT. W tej chorobie obrazowanie PET/CT pozwala ograniczyć chemioterapię u pacjentów z dobrą, wczesną odpowiedzią na leczenie, a zintensyfikować u tych z niezadowalającą regresją chłoniaka. Odpowiednia dostępność badania PET/CT nie tylko zmniejsza zatem narażenie wielu chorych na toksyczność leczenia, ale pozwala również płatnikowi na oszczędności związane z ograniczeniem terapii i mniejszymi kosztami leczenia działań niepożądanych. Ta technologia obrazowania ma podobnie szerokie zastosowanie w ocenie stopnia zaawansowania i ocenie skuteczności leczenia w większości chłoniaków nieziarniczych. Obecne zalecenia rekomendują wykorzystanie PET/CT w obrazowaniu zmian także u chorych na szpiczaka plazmocytowego. Z punktu widzenia hematologa dostęp do badania PET/CT w odpowiednim czasie umożliwia szybkie rozpoczęcie leczenia, a następnie jego monitorowanie. Ograniczenia dostępu do tego badania bardzo komplikują proces terapeutyczny. – komentuje prof. dr hab. n med. Tomasz Wróbel, Kierownik Katedry i Kliniki Hematologii, Terapii Komórkowych i Chorób Wewnętrznych Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu

Wyobraźmy sobie, że specjalista może udostępniać dokumentację obrazową tak łatwo, jak popularne serwisy pozwalają oglądać filmy i seriale. Teraz, dzięki platformie BRIGHTER od Graylight Imaging, przesyłanie danych diagnostycznych jest możliwe z każdego miejsca i o każdej porze. Co więcej – lekarze mogą organizować e-konsylia i wspólnie, w czasie rzeczywistym, analizować przypadki oraz wymieniać się komentarzami. A wszystko to w bezpiecznym środowisku, z inteligentnym wsparciem AI.

W świecie medycyny, w którym liczy się szybkość, precyzja i współpraca, BRIGHTER wprowadza rewolucję, łącząc wygodę streamingu, ze wsparciem sztucznej inteligencji. To nie tylko przeglądarka obrazów medycznych – to asystent, centrum współpracy i nowoczesny ekosystem diagnostyczny w jednym.

– Doświadczenie w tworzeniu oprogramowania i algorytmów AI na potrzeby obrazowania medycznego, szeroka wiedza z zakresu sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego sprawiły, że zdecydowaliśmy się na stworzenie własnego produktu. Tak powstał BRIGHTER nowoczesna platforma radiologiczna do przeglądania i zaawansowanej analizy obrazów medycznych wspierana przez sztuczną inteligencję – mówi Ewa Kieczka, Chief Operating Officer Graylight Imaging.

Choroby serca wciąż pozostają jednym z największych wyzwań współczesnej medycyny. W samej Unii Europejskiej żyje z nimi ponad 49 milionów osób. W całym regionie Europy liczba ta wzrasta do 85 milionów. Najczęstszą z tych chorób jest choroba wieńcowa (CAD). BRIGHTER jest odpowiedzią na to wyzwanie.

Platforma pozwala lekarzom wygodnie i bezpiecznie analizować obrazy w czasie rzeczywistym, z każdego miejsca na świecie – bez uciążliwego importowania plików na komputer lokalny, na którym pracuje lekarz. Wystarczy dostęp do Internetu, by rozpocząć pracę. Właśnie dlatego, że danych nie trzeba pobierać na dysk lokalny, są one bezpieczniejsze – nie opuszczają bowiem systemów w placówkach medycznych.

BRIGHTER może pełnić funkcję przeglądarki plików DICOM, które dla lekarza są dostępne po integracji ze szpitalną bazą PACS. Jest także narzędziem, do którego użytkownik może dołączyć dowolnie algorytmy AI wspierające diagnostykę obrazową. Tym samym kompletne środowisko pracy diagnostycznej, swego rodzaju ekosystem AI pomagający lekarzowi w pracy z obrazami medycznymi, z każdego miejsca na świecie.

BRIGHTER jako platforma radiologiczna dostępna jest w dwóch wersjach – w zależności od potrzeb jednostki medycznej: chmurowej, ale także on premise. Oznacza to, że umożliwia elastyczne podłączanie się do niej lekarzy specjalistów z komputerów, na których pracują w dowolnym miejscu.

Przypomnijmy, że wersja chmurowa pozwala na przeglądanie i analizowanie obrazów medycznych bezpośrednio w bezpiecznym środowisku chmurowym, przeznaczonym do przetwarzania danych wrażliwych z każdego miejsca na świecie. Natomiast w wariancie on premise oprogramowanie służące do przetwarzania i przeglądania obrazów medycznych jest zainstalowane i działa lokalnie w placówce medycznej.

BRIGHTER jest rozwiązaniem modułowym. Co to znaczy? To otwarty system. Platforma, którą można rozwijać w zależności od potrzeb diagnostyki – dodając kolejne algorytmy.

Rdzeniem systemu jest nowoczesna przeglądarka obrazów medycznych w standardzie DICOM, stanowiąca fundament całego rozwiązania. To jednak algorytmy AI wspierają lekarzy w analizie i opisie badań obrazowych ułatwiając codzienną pracę.

Dziś BRIGHTER wspiera kardiologię i onkologię, a już wkrótce obejmie pozostałe obszary diagnostyczne.

– We współpracy z naszymi Partnerami z sektora medycznego nieustannie rozwijamy nowe algorytmy, które już wkrótce wzbogacą BRIGHTER o kolejne, wyspecjalizowane moduły. To system, który nie stoi w miejscu – można go łatwo rozwijać i dostosowywać do nowych wyzwań diagnostycznych – mówi dr inż. Jarosław Bułka, Chief Product Officer Graylight Imaging.

Już dzisiaj, do platformy BRIGHTER można dołączyć Algorytm Calcium Score do zaawansowanej analizy i oceny blaszek uwapnionych w tętnicach wieńcowych. Algorytm opracował zespół ekspertów Graylight Imaging. Jakie jest jego zadanie? Automatycznie i precyzyjnie analizuje stopień zwapnienia tętnic wieńcowych – na podstawie tomografii komputerowej serca bez kontrastu. To jeden z najważniejszych wskaźników ryzyka chorób serca.

I co najważniejsze – AI nie zastępuje tu człowieka, ale go wspiera. Lekarz zyskuje narzędzie, które odciąża go z rutynowych zadań i pozwala skupić się na tym, co najważniejsze: diagnozie i pacjencie.

Po zakończeniu procesu certyfikacji, algorytm będzie w pełni zgodny z obowiązującymi normami medycznymi, oferując placówkom diagnostycznym narzędzie spełniające najwyższe standardy jakości i bezpieczeństwa.

Graylight Imaging opracowało jeszcze jeden algorytm – Chest CT. Obecnie jednak jest on dostępny tylko w wersji badawczej. Pozwala analizować stopień uwapnienia tętnic nawet w badaniach TK klatki piersiowej, które pierwotnie nie były do tego przeznaczone.

Dzięki temu można z jednego badania uzyskać więcej danych – bez potrzeby wykonywania kolejnego. To poszerza diagnostyczną wartość badań. W przyszłości algorytm będzie umożliwiał wczesne wykrywanie chorób kardiologicznych, bez robienia pacjentowi dodatkowych badań.

 

Graylight Imaging stawia na synergię: lekarz, AI i elastyczna platforma radiologiczna oznaczają wspólnie szybszą, zautomatyzowaną i precyzyjną diagnostykę. A wszystko z poziomu przeglądarki – jak w dobrze zaprojektowanej aplikacji streamingowej.

źródło: Brighter Medical Imaging Platform

Farmaceutyk znakowany cząstkami antymaterii lub emiterami promieniowania gamma podaje się pacjentowi, aby ocenić funkcjonowanie tkanek jego organizmu. Uzyskany podczas badania obraz można oceniać wizualnie i jakościowo, ale także za pomocą precyzyjnych obliczeń. Jakie zastosowanie w medycynie nuklearnej ma znany z fizyki wskaźnik SUV – Standard Uptake Value i jak pomaga skuteczniej badać oraz leczyć chorych, wyjaśnia dr hab. Hanna Piwowarska-Bilska, specjalista fizyki medycznej, inspektor ochrony radiologicznej typu 3 i typu R, adiunkt Zakładu Medycyny Nuklearnej PUM w Szczecinie.

SUV czyli Standardized Uptake Value to stosowany w medycynie nuklearnej wskaźnik wychwytu radiofarmaceutyku, obliczony na obrazie PET (positron emission tomography – pozytonowej tomografii emisyjnej) lub SPECT (single-photon emission computed tomography – tomografii emisyjnej pojedynczych fotonów). Obraz PET uzyskiwany jest przy użyciu skanera po podaniu pacjentowi farmaceutyku znakowanego pozytonami – cząstkami antymaterii. Obraz SPECT uzyskiwany jest gamma kamerą po podaniu pacjentowi farmaceutyku znakowanego emiterami promieniowania gamma. SUV jest stosunkiem stężenia radioaktywności obliczonej dla wybranej objętości tkanek na ich obrazie trójwymiarowym do stężenia radioaktywności podanej pacjentowi.

Ogólna definicja SUV odzwierciedla bezwymiarowy wychwyt radiofarmaceutyku w tkankach przy założeniu, że 1 ml tkanki obrazowanej waży 1 g. Kliniczne programy komputerowe podają SUV w jednostkach g/ml. Pomiary wskaźników SUV dla tkanek zmienionych patologicznie wykonują lekarze przy użyciu odpowiedniej komputerowej aplikacji medycznej podczas analizy obrazów diagnostycznych pacjenta zarejestrowanych gamma kamerą SPECT/CT lub skanerem PET/CT.

Przydatne klinicznie wyniki obliczeń wskaźników SUV można uzyskać jedynie prawidłowo skalibrowanym urządzeniem obrazującym, po ujednoliceniu procedur: przygotowania pacjenta, akwizycji skanów, rekonstrukcji obrazu i ustawień analizy danych. Dla wyznaczenia SUV niezbędna jest znajomość czułości detektora skanera obrazującego oraz dokładny pomiar radioaktywności podanej pacjentowi. Okresowe pomiary czułości detektora, kalibracje i wymienione wyżej standaryzacje powinni wykonywać doświadczeni fizycy medyczni.

Współczesna medycyna nuklearna to nauka nie tylko jakościowa, ale także ilościowa. Pomiar stężenia zaabsorbowanej radioaktywności w zobrazowanych tkankach może znacząco podnieść poziom informacji diagnostycznej. Ilościowa medycyna nuklearna jest skuteczniejsza diagnostycznie i terapeutycznie aniżeli jakościowa, czyli oparta wyłącznie na wizualnej ocenie scyntygramów. Wizualna analiza obrazów jest subiektywna i niepowtarzalna. Kwantyfikacja obrazów diagnostycznych czyli ilościowe ujmowanie zjawiska ujętego opisowo stanowi istotny element teranostyki – ścisłego połączenia diagnostyki i terapii w celu dobrania indywidualnego leczenia oraz  medycyny precyzyjnej – medycyny przyszłości.

W diagnostyce stosuje się szereg odmian wskaźnika SUV. Ogólna definicja SUV przedstawia wystandaryzowaną  wartość  wychwytu, uwzględniającą wagę pacjenta. Aby uniknąć fałszywie wysokich wartości wskaźnika u pacjentów z dużą wagą, lekarze posługują się wskaźnikiem SUV skorygowanym, tak zwanym SUV lean body mass, uwzględniającym beztłuszczową masę ciała. Część lekarzy stosuje wskaźnik SUV body surface area, który określa wystandaryzowaną wartość wychwytu uwzględniającą powierzchnię ciała pacjenta.

Wartość  SUV  można  obliczyć  dla  każdego  voksela, to jest dla każdego przestrzennego elementu obrazu badanej tkanki. Dla określonego obszaru zainteresowania  można  wyznaczyć  SUVmax – SUV maksymalny  oraz  SUVmean czyli SUV średni. SUVmax  to  wskaźnik  SUV  dla  voksela  o  najwyższej  liczbie  zliczeń  w  wybranym obszarze. SUVmean oznacza uśrednioną wartość wskaźnika wyznaczoną na podstawie wartości  SUV  dla  wszystkich vokseli  w  obrysowanym  obszarze.

Mówiąc najogólniej, wartości liczbowe SUV informują lekarza o tym, czy gromadzenie radiofarmaceutyku w danej tkance jest patologiczne czy prawidłowe. Najczęściej przyjmuje się, że zdrowa tkanka posiada SUV równy 1. Wyższy SUV może oznaczać zmiany patologiczne w tkance. Należy jednak pamiętać, iż niektóre tkanki wykazują naturalnie wysoki wskaźnik SUV po podaniu określonego radiofarmaceutyku. Na wartość wskaźnika SUV wpływa szereg czynników fizjologicznych, technicznych oraz fizycznych. Bezsprzecznie jednak wartości SUV wymagają międzyośrodkowej standaryzacji. Aktualnie nie są to wartości absolutne, a metodę oznaczania SUV określa się niekiedy jako metodę półilościową.

Wskaźnik SUVmax  jest  bardzo  popularny  w  rutynowych  zastosowaniach  klinicznych,  gdyż  nie wymaga starannej segmentacji (obrysowywania) regionu zainteresowania. Należy  jednak  pamiętać,  że  wartość  SUVmax  silnie  zależy  od  poziomu  szumu  w  obrazie.  Dla  obrazów pochodzących  z  tego  samego  skanu,  lecz  zrekonstruowanych  różnymi  technikami wyniki SUVmax w identycznej lokalizacji mogą różnić się nawet o 30 proc.!  Aby wartość SUV mogła służyć jako absolutny wskaźnik danego schorzenia, należy dokładnie określić metodę jego pomiaru i zapewnić jej powtarzalność. Do najcenniejszych publikacji klinicznych podających wyniki pomiaru SUV należą te, w których szczegółowo opisano technikę akwizycji i rekonstrukcji obrazów.

Harmonizacja i standaryzacja wyników badań ilościowych została z powodzeniem wdrożona w technice obrazowania PET/CT (pozytonowa tomografia emisyjna/tomografia komputerowa). Od początku swojego istnienia ta metoda diagnostyczna była uznawana za ilościową, a bezwzględna kwantyfikacja była nadrzędnym celem rozwoju technologii PET. Zmienność metodologii w różnych ośrodkach uniemożliwiała jednak płynną wymianę danych dotyczących wartości klinicznych SUV. W 2006 roku Europejskie Towarzystwo Medycyny Nuklearnej (The European Association of Nuclear Medicine, EANM) uruchomiło EARL – EANM Research Ltd. Program – wieloośrodkowy program standaryzacji i harmonizacji oraz akredytacji skanerów PET/CT. Program ten został opracowany w celu ułatwienia porównań ilościowych parametrów PET w badaniach wieloośrodkowych lub w ośrodkach medycznych wyposażonych w kilka systemów PET. Standaryzacja obejmuje ujednolicenie procedur przygotowania pacjenta, akwizycji skanów, rekonstrukcji obrazu i ustawień analizy danych. Normy harmonizujące opierają się na precyzyjnej kalibracji skanerów PET. Aby uzyskać i utrzymać akredytację EARL ośrodki PET muszą wykonać i przesłać dwa skany odpowiednich fantomów w celu kontroli jakości kalibracji oraz kontroli jakości obrazów.

Standaryzacja ilościowych wyników PET jest również wykonywana przez komisje i grupę roboczą powołaną przez Amerykańskie Towarzystwo Medycyny Nuklearnej i Obrazowania Molekularnego (The Society of Nuclear Medicine and Molecular Imaging, SNMMI) oraz Towarzystwo Radiologiczne Ameryki Północnej (The Radiological Society of North America, RSNA). Wyniki zintegrowanych prac międzynarodowych zespołów ekspertów stanowią wytyczne do wykonywania, interpretacji i raportowania wyników badań PET/CT. Dzięki standaryzacji i akredytacji technik PET bezwzględne wskaźniki SUV PET mogą być wykorzystywane do planowania radioterapii, monitorowania leczenia, a także jako prognostyk – do przewidywania całkowitego przeżycia pacjenta.

Obecnie ustandaryzowana kwantyfikacja obrazów scyntygraficznych dotyczy przede wszystkim pozytonowej tomografii emisyjnej (PET). Obrazowanie metodą PET charakteryzuje wyższa rozdzielczość i czułość aniżeli obrazowanie metodą pojedynczego fotonu SPECT. Podejmowane są jednak coraz większe wysiłki nad wdrożeniem kwantyfikacji obrazów z zakresu klasycznej medycyny nuklearnej – obrazów SPECT – do rutynowej praktyki klinicznej. Wcześniejsze założenie, że technika SPECT jest z natury nieilościowa, dotyczyło starszej generacji niehybrydowych gamma kamer. Pojawienie się iteracyjnych metod rekonstrukcji obrazów w oprogramowaniu gamma kamer, a także dostępność aparatów hybrydowych SPECT/CT podniosło potencjał klasycznej medycyny nuklearnej. Gamma kamery SPECT/CT najnowszej generacji przystosowane są obecnie do rejestracji obrazów 3D, które mogą zostać poddane dokładnej analizie ilościowej.

Europejskie Towarzystwo Medycyny Nuklearnej pracuje obecnie nad pilotażowym badaniem międzyośrodkowej harmonizacji badań SPECT/CT. Zgodnie z wzorcem PET, podstawą uzyskania bezwzględnej kwantyfikacji SPECT/CT powinna być harmonizacja procedur kalibracji kamer gamma, parametrów akwizycji, przetwarzania i analizy obrazu. Uważam, że uruchomienie programu standaryzacji ilościowej SPECT istotnie zwiększyłoby znaczenie kliniczne tej techniki obrazowania diagnostycznego.

100 lat temu fizyk brytyjski lord William Thomson Kelvin powiedział: „Kiedy możesz zmierzyć to, o czym mówisz i wyrazić to liczbą – coś o tym wiesz. Kiedy jednak nie możesz tego zmierzyć, twoja wiedza jest skromna i niezadowalająca”. Absolutna kwantyfikacja SUV w systemach PET/CT i SPECT/CT jest możliwa i powinna stać się rutyną kliniczną. Oznaczenia ilościowe w medycynie nuklearnej ułatwiają ocenę diagnostyczną obrazów i monitorowanie procesów klinicznych.

Trzeba jednak odnotować, że pomiar SUVmax chociaż prosty i niezależny od obserwatora, posiada jednak kilka istotnych wad. SUVmax nie reprezentuje wartości aktywności metabolicznej całego guza, ponieważ jego wartość dotyczy wyłącznie jednego voksela. Istotną wadą jest jego silna zależność od metody rekonstrukcji przekrojów, a co za tym idzie, od poziomu szumu w obrazie SPECT. Z uwagi na problemy ze standaryzacją SUVmax, wprowadzono inny wskaźnik, tak zwany SUVpeak. SUVpeak jest średnią wartością SUV w małym, zwartym obszarze zainteresowania. Ponieważ obszar zainteresowania dla SUVpeak obejmuje kilka vokseli, jego czułość na poziom szumu w obrazie jest niższa aniżeli dla SUVmax. Główną wadą SUVpeak jest to, że związany z nim objętościowy region zainteresowania (VOI – Volume of Interest) w obrazie nie został jeszcze jednoznacznie zdefiniowany. Z jednej strony, VOIpeak powinien być wystarczająco duży, aby zapobiec między innymi wpływowi szumu na wartość SUVpeak, a drugiej strony VOIpeak nie powinien być zbyt duży, aby uniknąć włączenia vokseli poza guzem. Standardowa definicja SUVpeak zaleca wybór sfery o objętości 1 cm³.

Użytecznym wskaźnikiem do oceny aktywności zmiany patologicznej na obrazie jest metaboliczna objętość guza (Meatablic Tumor Volume, MTV). Aplikacje medyczne służące do wyznaczania wystandaryzowanej wartości wychwytu radiofarmaceutyku podają objętość segmentowanej zmiany w mililitrach. Kolejnym wskaźnikiem jest całkowita glikoliza zmiany patologicznej (Total Lesion Glycolysis, TLG). TLG jest definiowane jako iloczyn SUVmean oraz MTV. Koncepcja scyntygraficznych wskaźników klinicznych MTV i TLG została wprowadzona już w 1999 roku. Od tego czasu wskaźniki MTV i TLG zostały poddane szczegółowej ocenie, która wykazała ich wysoką (wyższą niż SUVmax) przydatność do oceny metabolicznej aktywności guzów. Wciąż jednak parametry wolumetryczne MTV i TLG nie są włączone do standardowej praktyki klinicznej. Dzieje się tak, ponieważ objętościowe pomiary PET/CT i SPECT/CT wymagają dokładnej segmentacji zmian, w przeciwieństwie do SUVmax. Jak dotąd nie ustalono optymalnej techniki segmentacji do pomiaru MTV i TLG.

Reasumując, kwantyfikacja obrazów z zakresu medycyny nuklearnej jest ważnym elementem rozwoju medycyny spersonalizowanej. Poprawna kwantyfikacja obrazów PET i SPECT powinna być poprzedzona rzetelną kalibracją skanerów, optymalizacją i standaryzacją protokołów akwizycyjnych oraz technik rekonstrukcji i analizy zarejestrowanych obrazów. Stopień wiarygodności klinicznej badań ilościowych w medycynie nuklearnej będzie rósł wraz z liczbą doświadczonych specjalistów fizyki medycznej zatrudnionych w szpitalach.

 

Farmaceutyk znakowany cząstkami antymaterii lub emiterami promieniowania gamma podaje się pacjentowi, aby ocenić funkcjonowanie tkanek jego organizmu. Uzyskany podczas badania obraz można oceniać wizualnie i jakościowo, ale także za pomocą precyzyjnych obliczeń. Jakie zastosowanie w medycynie nuklearnej ma znany z fizyki wskaźnik SUV – Standard Uptake Value i jak pomaga skuteczniej badać oraz leczyć chorych, wyjaśnia dr hab. Hanna Piwowarska-Bilska, specjalista fizyki medycznej, inspektor ochrony radiologicznej typu 3 i typu R, adiunkt Zakładu Medycyny Nuklearnej PUM w Szczecinie.

SUV czyli Standardized Uptake Value to stosowany w medycynie nuklearnej wskaźnik wychwytu radiofarmaceutyku, obliczony na obrazie PET (positron emission tomography – pozytonowej tomografii emisyjnej) lub SPECT (single-photon emission computed tomography – tomografii emisyjnej pojedynczych fotonów). Obraz PET uzyskiwany jest przy użyciu skanera po podaniu pacjentowi farmaceutyku znakowanego pozytonami – cząstkami antymaterii. Obraz SPECT uzyskiwany jest gamma kamerą po podaniu pacjentowi farmaceutyku znakowanego emiterami promieniowania gamma. SUV jest stosunkiem stężenia radioaktywności obliczonej dla wybranej objętości tkanek na ich obrazie trójwymiarowym do stężenia radioaktywności podanej pacjentowi.

Ogólna definicja SUV odzwierciedla bezwymiarowy wychwyt radiofarmaceutyku w tkankach przy założeniu, że 1 ml tkanki obrazowanej waży 1 g. Kliniczne programy komputerowe podają SUV w jednostkach g/ml. Pomiary wskaźników SUV dla tkanek zmienionych patologicznie wykonują lekarze przy użyciu odpowiedniej komputerowej aplikacji medycznej podczas analizy obrazów diagnostycznych pacjenta zarejestrowanych gamma kamerą SPECT/CT lub skanerem PET/CT.

Przydatne klinicznie wyniki obliczeń wskaźników SUV można uzyskać jedynie prawidłowo skalibrowanym urządzeniem obrazującym, po ujednoliceniu procedur: przygotowania pacjenta, akwizycji skanów, rekonstrukcji obrazu i ustawień analizy danych. Dla wyznaczenia SUV niezbędna jest znajomość czułości detektora skanera obrazującego oraz dokładny pomiar radioaktywności podanej pacjentowi. Okresowe pomiary czułości detektora, kalibracje i wymienione wyżej standaryzacje powinni wykonywać doświadczeni fizycy medyczni.

Współczesna medycyna nuklearna to nauka nie tylko jakościowa, ale także ilościowa. Pomiar stężenia zaabsorbowanej radioaktywności w zobrazowanych tkankach może znacząco podnieść poziom informacji diagnostycznej. Ilościowa medycyna nuklearna jest skuteczniejsza diagnostycznie i terapeutycznie aniżeli jakościowa, czyli oparta wyłącznie na wizualnej ocenie scyntygramów. Wizualna analiza obrazów jest subiektywna i niepowtarzalna. Kwantyfikacja obrazów diagnostycznych czyli ilościowe ujmowanie zjawiska ujętego opisowo stanowi istotny element teranostyki – ścisłego połączenia diagnostyki i terapii w celu dobrania indywidualnego leczenia oraz  medycyny precyzyjnej – medycyny przyszłości.

W diagnostyce stosuje się szereg odmian wskaźnika SUV. Ogólna definicja SUV przedstawia wystandaryzowaną  wartość  wychwytu, uwzględniającą wagę pacjenta. Aby uniknąć fałszywie wysokich wartości wskaźnika u pacjentów z dużą wagą, lekarze posługują się wskaźnikiem SUV skorygowanym, tak zwanym SUV lean body mass, uwzględniającym beztłuszczową masę ciała. Część lekarzy stosuje wskaźnik SUV body surface area, który określa wystandaryzowaną wartość wychwytu uwzględniającą powierzchnię ciała pacjenta.

Wartość  SUV  można  obliczyć  dla  każdego  voksela, to jest dla każdego przestrzennego elementu obrazu badanej tkanki. Dla określonego obszaru zainteresowania  można  wyznaczyć  SUVmax – SUV maksymalny  oraz  SUVmean czyli SUV średni. SUVmax  to  wskaźnik  SUV  dla  voksela  o  najwyższej  liczbie  zliczeń  w  wybranym obszarze. SUVmean oznacza uśrednioną wartość wskaźnika wyznaczoną na podstawie wartości  SUV  dla  wszystkich vokseli  w  obrysowanym  obszarze.

Mówiąc najogólniej, wartości liczbowe SUV informują lekarza o tym, czy gromadzenie radiofarmaceutyku w danej tkance jest patologiczne czy prawidłowe. Najczęściej przyjmuje się, że zdrowa tkanka posiada SUV równy 1. Wyższy SUV może oznaczać zmiany patologiczne w tkance. Należy jednak pamiętać, iż niektóre tkanki wykazują naturalnie wysoki wskaźnik SUV po podaniu określonego radiofarmaceutyku. Na wartość wskaźnika SUV wpływa szereg czynników fizjologicznych, technicznych oraz fizycznych. Bezsprzecznie jednak wartości SUV wymagają międzyośrodkowej standaryzacji. Aktualnie nie są to wartości absolutne, a metodę oznaczania SUV określa się niekiedy jako metodę półilościową.

Wskaźnik SUVmax  jest  bardzo  popularny  w  rutynowych  zastosowaniach  klinicznych,  gdyż  nie wymaga starannej segmentacji (obrysowywania) regionu zainteresowania. Należy  jednak  pamiętać,  że  wartość  SUVmax  silnie  zależy  od  poziomu  szumu  w  obrazie.  Dla  obrazów pochodzących  z  tego  samego  skanu,  lecz  zrekonstruowanych  różnymi  technikami wyniki SUVmax w identycznej lokalizacji mogą różnić się nawet o 30 proc.!  Aby wartość SUV mogła służyć jako absolutny wskaźnik danego schorzenia, należy dokładnie określić metodę jego pomiaru i zapewnić jej powtarzalność. Do najcenniejszych publikacji klinicznych podających wyniki pomiaru SUV należą te, w których szczegółowo opisano technikę akwizycji i rekonstrukcji obrazów.

Harmonizacja i standaryzacja wyników badań ilościowych została z powodzeniem wdrożona w technice obrazowania PET/CT (pozytonowa tomografia emisyjna/tomografia komputerowa). Od początku swojego istnienia ta metoda diagnostyczna była uznawana za ilościową, a bezwzględna kwantyfikacja była nadrzędnym celem rozwoju technologii PET. Zmienność metodologii w różnych ośrodkach uniemożliwiała jednak płynną wymianę danych dotyczących wartości klinicznych SUV. W 2006 roku Europejskie Towarzystwo Medycyny Nuklearnej (The European Association of Nuclear Medicine, EANM) uruchomiło EARL – EANM Research Ltd. Program – wieloośrodkowy program standaryzacji i harmonizacji oraz akredytacji skanerów PET/CT. Program ten został opracowany w celu ułatwienia porównań ilościowych parametrów PET w badaniach wieloośrodkowych lub w ośrodkach medycznych wyposażonych w kilka systemów PET. Standaryzacja obejmuje ujednolicenie procedur przygotowania pacjenta, akwizycji skanów, rekonstrukcji obrazu i ustawień analizy danych. Normy harmonizujące opierają się na precyzyjnej kalibracji skanerów PET. Aby uzyskać i utrzymać akredytację EARL ośrodki PET muszą wykonać i przesłać dwa skany odpowiednich fantomów w celu kontroli jakości kalibracji oraz kontroli jakości obrazów.

Standaryzacja ilościowych wyników PET jest również wykonywana przez komisje i grupę roboczą powołaną przez Amerykańskie Towarzystwo Medycyny Nuklearnej i Obrazowania Molekularnego (The Society of Nuclear Medicine and Molecular Imaging, SNMMI) oraz Towarzystwo Radiologiczne Ameryki Północnej (The Radiological Society of North America, RSNA). Wyniki zintegrowanych prac międzynarodowych zespołów ekspertów stanowią wytyczne do wykonywania, interpretacji i raportowania wyników badań PET/CT. Dzięki standaryzacji i akredytacji technik PET bezwzględne wskaźniki SUV PET mogą być wykorzystywane do planowania radioterapii, monitorowania leczenia, a także jako prognostyk – do przewidywania całkowitego przeżycia pacjenta.

Obecnie ustandaryzowana kwantyfikacja obrazów scyntygraficznych dotyczy przede wszystkim pozytonowej tomografii emisyjnej (PET). Obrazowanie metodą PET charakteryzuje wyższa rozdzielczość i czułość aniżeli obrazowanie metodą pojedynczego fotonu SPECT. Podejmowane są jednak coraz większe wysiłki nad wdrożeniem kwantyfikacji obrazów z zakresu klasycznej medycyny nuklearnej – obrazów SPECT – do rutynowej praktyki klinicznej. Wcześniejsze założenie, że technika SPECT jest z natury nieilościowa, dotyczyło starszej generacji niehybrydowych gamma kamer. Pojawienie się iteracyjnych metod rekonstrukcji obrazów w oprogramowaniu gamma kamer, a także dostępność aparatów hybrydowych SPECT/CT podniosło potencjał klasycznej medycyny nuklearnej. Gamma kamery SPECT/CT najnowszej generacji przystosowane są obecnie do rejestracji obrazów 3D, które mogą zostać poddane dokładnej analizie ilościowej.

Europejskie Towarzystwo Medycyny Nuklearnej pracuje obecnie nad pilotażowym badaniem międzyośrodkowej harmonizacji badań SPECT/CT. Zgodnie z wzorcem PET, podstawą uzyskania bezwzględnej kwantyfikacji SPECT/CT powinna być harmonizacja procedur kalibracji kamer gamma, parametrów akwizycji, przetwarzania i analizy obrazu. Uważam, że uruchomienie programu standaryzacji ilościowej SPECT istotnie zwiększyłoby znaczenie kliniczne tej techniki obrazowania diagnostycznego.

100 lat temu fizyk brytyjski lord William Thomson Kelvin powiedział: „Kiedy możesz zmierzyć to, o czym mówisz i wyrazić to liczbą – coś o tym wiesz. Kiedy jednak nie możesz tego zmierzyć, twoja wiedza jest skromna i niezadowalająca”. Absolutna kwantyfikacja SUV w systemach PET/CT i SPECT/CT jest możliwa i powinna stać się rutyną kliniczną. Oznaczenia ilościowe w medycynie nuklearnej ułatwiają ocenę diagnostyczną obrazów i monitorowanie procesów klinicznych.

Trzeba jednak odnotować, że pomiar SUVmax chociaż prosty i niezależny od obserwatora, posiada jednak kilka istotnych wad. SUVmax nie reprezentuje wartości aktywności metabolicznej całego guza, ponieważ jego wartość dotyczy wyłącznie jednego voksela. Istotną wadą jest jego silna zależność od metody rekonstrukcji przekrojów, a co za tym idzie, od poziomu szumu w obrazie SPECT. Z uwagi na problemy ze standaryzacją SUVmax, wprowadzono inny wskaźnik, tak zwany SUVpeak. SUVpeak jest średnią wartością SUV w małym, zwartym obszarze zainteresowania. Ponieważ obszar zainteresowania dla SUVpeak obejmuje kilka vokseli, jego czułość na poziom szumu w obrazie jest niższa aniżeli dla SUVmax. Główną wadą SUVpeak jest to, że związany z nim objętościowy region zainteresowania (VOI – Volume of Interest) w obrazie nie został jeszcze jednoznacznie zdefiniowany. Z jednej strony, VOIpeak powinien być wystarczająco duży, aby zapobiec między innymi wpływowi szumu na wartość SUVpeak, a drugiej strony VOIpeak nie powinien być zbyt duży, aby uniknąć włączenia vokseli poza guzem. Standardowa definicja SUVpeak zaleca wybór sfery o objętości 1 cm³.

Użytecznym wskaźnikiem do oceny aktywności zmiany patologicznej na obrazie jest metaboliczna objętość guza (Meatablic Tumor Volume, MTV). Aplikacje medyczne służące do wyznaczania wystandaryzowanej wartości wychwytu radiofarmaceutyku podają objętość segmentowanej zmiany w mililitrach. Kolejnym wskaźnikiem jest całkowita glikoliza zmiany patologicznej (Total Lesion Glycolysis, TLG). TLG jest definiowane jako iloczyn SUVmean oraz MTV. Koncepcja scyntygraficznych wskaźników klinicznych MTV i TLG została wprowadzona już w 1999 roku. Od tego czasu wskaźniki MTV i TLG zostały poddane szczegółowej ocenie, która wykazała ich wysoką (wyższą niż SUVmax) przydatność do oceny metabolicznej aktywności guzów. Wciąż jednak parametry wolumetryczne MTV i TLG nie są włączone do standardowej praktyki klinicznej. Dzieje się tak, ponieważ objętościowe pomiary PET/CT i SPECT/CT wymagają dokładnej segmentacji zmian, w przeciwieństwie do SUVmax. Jak dotąd nie ustalono optymalnej techniki segmentacji do pomiaru MTV i TLG.

Reasumując, kwantyfikacja obrazów z zakresu medycyny nuklearnej jest ważnym elementem rozwoju medycyny spersonalizowanej. Poprawna kwantyfikacja obrazów PET i SPECT powinna być poprzedzona rzetelną kalibracją skanerów, optymalizacją i standaryzacją protokołów akwizycyjnych oraz technik rekonstrukcji i analizy zarejestrowanych obrazów. Stopień wiarygodności klinicznej badań ilościowych w medycynie nuklearnej będzie rósł wraz z liczbą doświadczonych specjalistów fizyki medycznej zatrudnionych w szpitalach.