Позитронно-эмиссионная компьютерная томография (ПЭТ/КТ)
ПЭТ (позитронно-эмиссионная томография) - это развивающийся диагностический метод ядерной медицины, основанный на возможности при помощи ПЭТ-сканера отслеживать распределение в организме биологически активных соединений, меченных позитронами. Позитроны возникают при позитронном бета-распаде радионуклида, входящего в состав радиофармпрепарата, который вводится в организм перед исследованием. На сегодняшний день ПЭТ является ключевой технологией в диагностике рака, поскольку позволяет выявить болезнь еще до проявления клинических симптомов. ПЭТ исследование как правило совмещается с компьютерной томографией (КТ) для наложения результатов на "карту тела" пациента.
Метод
Позитронно-эмиссионная компьютерная томография (ПЭТ/КТ) — радионуклидный томографический метод исследования внутренних органов человека. Метод основан на регистрации пары гамма-квантов, возникающих при аннигиляции позитронов с электронами. Позитроны возникают при бета-распаде радионуклида, входящего в состав радиофармпрепарата, который внутривенно вводится в организм перед исследованием и избирательно накапливается в опухолевых тканях.
В основе этого метода лежит возможность при помощи специального детектирующего оборудования (ПЭТ-сканера) отслеживать распределение в организме биологически активных соединений, меченных позитрон-излучающими радиоизотопами. На сегодняшний день в ПЭТ в основном применяются позитрон-излучающие изотопы элементов второго периода периодической системы, чаще всего — фтор-18, обладающий оптимальными характеристиками для использования в ПЭТ: небольшим периодом полураспада и наименьшей энергией излучения.
Чаще всего для проведения позитронно-эмиссионной томографии используется биологический аналог глюкозы — фтордезоксиглюкоза (ФДГ), молекула которой содержит радиоактивный (позитрон-излучающий) нуклид фтор-18 (18-ФДГ). ФДГ вводится пациенту, после чего распределяется по всему организму. Клетки опухоли гораздо интенсивнее остальных потребляют глюкозу, это позволяет зарегистрировать при помощи ПЭТ-сканера участки накопления препарата (ФДГ) — скопления опухолевых клеток.
Для применения радиофармпрепарата требуется организация полноценного производства — циклотронного комплекса в непосредственной близости от лечебного учреждения. Для получения фтор-18 используется циклический ускоритель типа медицинский циклотрон, реже линейный ускоритель. Мишенью обычно является чистая или обогащенная кислородом-18 вода, которая подвергается протонной бомбардировке. Кислород-18, в свою очередь, получается методом низкотемпературной ректификации.Юрий Волошин, Битрикс24: ИИ-пирамида для бизнеса. Почему бизнесу стоит обратить внимание на свою ИИ-зрелость
Подобные ПЭТ-центры в России уже есть, например в Москве, Санкт-Петербурге, Хабаровске, Ханты-Мансийске, Казани. На начало 2019 года, всего таких действующих центров с собственным производством в России около тридцати.
Чем ПЭТ-сканер отличается от гамма-камеры?
ПЭТ-сканеры и Гамма-камеры (аппараты для сцинтиграфии) - это установки ядерной диагностики, которая считается самой точной в онкологии, кардиологии и нейрохирургии. Чем они отличаются? Принцип действия у них примерно одинаковый: пациенту вводят радиофармпрепарат (РФП), который накапливается в определенном органе или ткани и излучает слабые кванты энергии, а диагностическая установка улавливает это излучение и формирует снимки. Благодаря небольшому периоду полураспада РФП быстро выводятся из организма (от нескольких часов до двух дней) и не наносят вреда пациенту, так что бояться облучения не стоит. Доза радиации, полученная в ходе одного обследования, в десять раз меньше дозы, полученной после снимка на рентгеновском аппарате.
Отличие ПЭТ от гамма-камеры заключается в количестве снимков. ПЭТ формирует объемное 3D-изображение исследуемой области, а гамма-камера формирует только заданные проекции. Т.е. ПЭТ (который обычно совмещен с КТ) дает более точную картину. Зато оборудование гамма-камеры стоит дешевле и его легче установить/запустить. Поэтому гамма-камеры более распространены. Однако, по данным на 2009 год 80% из тех 200 гамма-камер, что установлены в России являются уже морально и физически устаревшими. Для сравнения, в США в это время функционировали более 12 тысяч гамма-камер и ежегодно более 15 миллионов пациентов проходят на них сцинтиграфию.
Хроника развития технологии
2025: Квантовая запутанность может улучшить диагностику рака
Ученые Московского физико-технического института (МФТИ) совместно с Институтом ядерных исследований РАН получили неожиданные результаты относительно сохранения квантовой запутанности при комптоновском рассеянии фотонов. Полученные данные могут серьезно повлиять на развитие технологий в медицинской визуализации, в частности - позитронно-эмиссионной томографии. Об этом МФТИ сообщил 1 июля 2025 года.
Квантовая запутанность — одно из самых удивительных свойств квантовой теории. Это способность поддерживать суперпозицию (находиться в нескольких состояниях одновременно) квантовых состояний на макро-расстояниях. Впервые этот эффект был экспериментально исследован 70 лет назад в системе двух фотонов, образующихся при аннигиляции (взаимном уничтожении при столкновении) позитронов и электронов. Ранее считалось, что взаимодействие фотонов с окружающей средой приводит к потере запутанности, однако новые исследования показали, что это не так.
![]() | Согласно результатам, которые мы получили на установке в ИЯИ РАН, квантовая запутанность сохраняется практически полностью даже при значительных углах рассеяния. Это открытие ставит под сомнение существующие представления о взаимодействии фотонов и открывает новые возможности для создания позитрон-эмиссионных томографов (ПЭТ) нового поколения, - рассказал один из авторов исследования, ассистент кафедры общей физики МФТИ Султан Мусин. | ![]() |
Позитронно-эмиссионный томограф (ПЭТ) — это медицинский инструмент для визуализации метаболических процессов в организме. Он использует радиофармацевтические вещества, помеченные позитронами, которые накапливаются в активных тканях, таких как опухоли. При аннигиляции позитронов и электронов возникают гамма-лучи, которые регистрируются сканером.
В ПЭТ-аппаратах важно точное определение местоположения опухоли с помощью регистрации пар фотонов, возникающих в процессе аннигиляции. Однако рассеяние этих фотонов при взаимодействии с окружающими тканями искажает данные, создавая шум и снижая четкость изображений. Проведенные исследования ставят под сомнение надежность использования поляризационных корреляций для фильтрации этих шумов.
Первоначально предполагалось, что различия в поляризации между начальными и рассеянными фотонами могут улучшить качество визуализации, но проведенные эксперименты не подтвердили это. Ученые не обнаружили ожидаемых различий в поляризационных корреляциях. По их мнению, это делает текущий подход к созданию квантовых томографов, основанный на поляризации, нецелесообразным.
![]() | Наши результаты показали, что запутанные состояния аннигиляционных фотонов не коллапсируют до сепарабельных, как считалось ранее. Это открытие не только меняет представления о квантовой запутанности, но и представляет собой вызов для дальнейшего развития квантовых технологий в области медицинской визуализации, — добавил Султан Мусин. | ![]() |
По словам ученых, обнаруженные эффекты открывают путь к новым подходам в области квантовых технологий, использующих передачу запутанных состояний фотонов, и, возможно, в будущем приведут к созданию более эффективных методов медицинской диагностики.
2024
Рост мирового рынка ПЭТ-исследований сердца до $1,91 млрд
По итогам 2024 года затраты на глобальном рынке позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) сердца составили $1,91 млрд. Более половины от общемировых расходов обеспечил североамериканский регион. Такие данные приводятся в обзоре Fortune Business Insights, опубликованном 2 июля 2025 года.
ПЭТ представляет собой технологию диагностики, предполагающую применение радиофармпрепаратов. В основе метода лежит отслеживание распределения в организме биологически активных соединений, меченных позитрон-излучающими радиоизотопами. При таком сканировании патологические изменения фиксируются на молекулярном уровне, благодаря чему заболевания могут быть выявлены на начальной стадии. Изотопы поступают в организм пациента в минимальных дозах, не наносящих вреда здоровью. Среди преимуществ ПЭТ-диагностики — высокая достоверность результатов, отсутствие ограничений по возрасту, безболезненность и безопасность.
При использовании в кардиологии ПЭТ-диагностика дает возможность оценивать состояние тканей сердечной мышцы и на основе полученных данных формировать план лечения или определять необходимость хирургического вмешательства. В частности, диагностика ишемической болезни сердца основана на выявлении зон ишемии миокарда на фоне нагрузки.
Одним из драйверов рынка аналитики называют рост распространенности сердечнососудистых заболеваний (ССЗ) вкупе с увеличением численности пожилых людей. По данным Всемирной организации здравоохранения, ССЗ являются основной причиной смерти во всем мире, от которой каждый год умирают 17,9 млн человек. Более четырех из пяти смертей от ССЗ происходит в результате инфаркта и инсульта, причем треть из этих случаев смерти носит преждевременный характер и отмечается среди людей в возрасте до 70 лет. В такой ситуации растет спрос на диагностические процедуры, включая ПЭТ.
Стимулирующее влияние на отрасль оказывают технологические достижения. Ведущие игроки рынка вкладывают значительные средства в разработку передовых системы визуализации, обеспечивающих высокую детализацию. Такое оборудование помогает в формировании персонализированных стратегий лечения, что приводит к повышению эффективности терапии. Набирают популярность комбинированные установки ПЭТ/КТ, сочетающие две технологии визуализации — позитронно-эмиссионную и компьютерную томографию. В этом случае ПЭТ позволяет получить данные о функциональных особенностях организма, а КТ дает возможность сформировать трехмерную модель исследуемого органа.
Среди сдерживающих факторов аналитики называют высокую стоимость ПЭТ-сканеров, а также нехватку квалифицированных специалистов в области ядерной медицины. Кроме того, в некоторых регионах могут наблюдаться проблемы с доступностью радиофармпрепаратов.
В географическом плане на мировом рынке ПЭТ-исследований сердца лидирует Северная Америка с долей 55,5%, или $1,06 млрд. Самые высокие темпы роста показывает Азиатско-Тихоокеанский регион. Значимыми игроками в глобальном масштабе являются:
- RadNet;
- Sonic Healthcare Limited;
- Akumin;
- Apex Radiology;
- Alliance Medical Limited;
- Novant Health;
- InHealth Group;
- Dignity Health;
- Concord Medical;
- Siemens Healthcare Limited;
- Mediworks.
В 2025 году затраты на рассматриваемом рынке, как ожидается, достигнут $1,97 млрд. Аналитики Fortune Business Insights полагают, что в дальнейшем среднегодовой темп роста в сложных процентах (CAGR) составит 3,8%. В результате, к 2032 году расходы могут увеличиться примерно до $2,56 млрд.[1]
Столичные ученые создали калькулятор расчета эффективной дозы лучевой нагрузки пациента при радионуклидной диагностике
Специалисты столичного Центра диагностики и телемедицины ДЗМ создали калькуляторы для расчета эффективной дозы лучевой нагрузки пациентов при проведении радионуклидной диагностики. Согласно данным Федеральной отчетности 3-ДОЗ, подобные исследования в Москве занимают ведущую позицию среди высокодозных процедур, поэтому крайне важно правильно определить эффективную дозу и корректно зарегистрировать ее в медицинских документах. Данные калькуляторы значительно ускоряют эти процессы. Доступ к таким инструментам предоставили всем медицинским учреждениям страны. Об этом 8 ноября 2024 года сообщил Юрий Васильев, главный рентгенолог Москвы, директор Центра диагностики и телемедицины столичного Департамента здравоохранения. Подробнее здесь.
2023
Представлен ПЭТ/КТ-сканер всего тела, который стоит недорого и выводит снимки без шумов
24 июня 2023 года американские исследователи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе (WUSTL) сообщили о разработке новой системы, которая сочетает возможности позитронно-эмиссионной (ПЭТ) и компьютерной (КТ) томографии. Решение предназначено для сканирования всего тела с целью выявления злокачественных образований. Подробнее здесь.
Новое слово в лечении депрессии и Альцгеймера. Разрешение ПЭТ-сканеров впервые увеличили до уровня, позволяющего подсчитать ядра ствола головного мозга
24 июня 2023 года канадские исследователи из Центра молекулярной визуализации Шербрука объявили о разработке позитронно-эмиссионного томографа (ПЭТ) сверхвысокого разрешения. Ожидается, что этот сканер поможет в лечении всевозможных недугов, в том числе болезни Альцгеймера.
ПЭТ — это активно развивающийся диагностический и исследовательский метод ядерной медицины. Он основан на регистрации пары гамма-квантов, возникающих при аннигиляции позитронов с электронами. Метод даёт возможность изучать различные процессы, такие как метаболизм, транспорт веществ, лиганд-рецепторные взаимодействия, экспрессия генов и пр.
Новый ПЭТ-сканер обеспечивает высокое пространственное разрешение — 1,25 мм, что в два раза больше по сравнению с исследовательским томографом высокого разрешения (HRRT). Таким образом, можно визуализировать и количественно определить ядра ствола головного мозга. Это даёт возможность обнаруживать ранние изменения, связанные со многими заболеваниями.
![]() | Позитронно-эмиссионная томография полезна при изучении неврологических явлений и в диагностических целях, но до сих пор её потенциал был несколько ограничен плохим пространственным разрешением. Сканер ультравысокого разрешения — это качественный скачок в технологии ПЭТ. Он открывает новые возможности для ранней диагностики различных состояний, — отметил Винсент Дойон, магистрант в области радиационных наук и биомедицинских исследований. | ![]() |
Разработанная система позволяет характеризовать ранее неразличимые области мозга, которые могут быть связаны, в частности, с болезнью Альцгеймера, депрессивными расстройствами, нарушениями зрительного восприятия, шумом в ушах и другими состояниями. Кроме того, новый сканер может применяться в исследовательских целях.[2]
Разработан новый метод ПЭТ-сканирования для выявления воспалений
В конце января 2023 года был представлен иструмент под названием LW223 для позитронно-эмиссионного томографа по сканированию для выявления воспалений. Исследователи получили чуть менее $2,5 млн. на его тестирования. Подробнее здесь.
2022
GE Healthcare выпустила свой первый полностью цифровой ПЭТ/КТ-сканер
В середине октября 2022 года компания GE Healthcare представила первую в своем ассортименте полностью цифровую систему ПЭТ/КТ для диагностики онкологических заболеваний. Позитронно-эмиссионная томография, совмещенная с рентгеновской компьютерной томографией, которая гибридной методикой радионуклидной диагностики, широко используемой в онкологии во всем мире. Подробнее здесь.
Представлен портативный ПЭТ-аппарат для сканирования определенных органов
В начале июля 2022 года Radialis Medical представила портативный аппарат для визуализации позитронно-эмиссионной томографии Radialis PET Imager. Система вышла на рынок с возможностью подстраивается под пациента, а не наоборот, утверждает производитель. Подробнее здесь.
2021
Анонсирован ПЭТ/КТ-сканер всего тела за $8,9 млн
В конце июля 2021 года компания Quibim, разрабатывающая ИИ-решения для анализа медицинских изображений, присоединилась к испанскому проекту стоимостью $8,9 млн по созданию ПЭТ/КТ-сканера для одновременной визуализации всего тела. Подробнее здесь.
ПЭТ - самый эффективный инструмент для выявления рецидивирующих метастазов в головном мозге
В начале мая 2021 года в журнале The Journal of Nuclear Medicine было опубликовано исследование, результаты которого говорят, что позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) является самым эффективным инструментом для выявления метастазов в головной мозг и оценки эффективности современных методов лечения. Когда результаты МРТ-мониторинга неясны, добавление ПЭТ с 18F-FET помогает врачам точно диагностировать рецидивирующие метастазы в головной мозг и надежно оценить ответ пациента на терапию.
Новые варианты лечения пациентов с метастазами в головной мозг, такие как ингибиторы иммунных контрольных точек и таргетная терапия, достаточно эффективны, но могут вызывать множество побочных эффектов. В связи с этим результаты МРТ-визуализации с контрастным усилением могут сильно варьироваться, а оценить ответ на лечение становится затруднительно.
![]() | По сути, эти новые методы лечения требуют такой визуализации головного мозга, которая не может быть выполнена с помощью обычной МРТ, - пояснил профессор неврологии, невролог и нейроонколог в Университетской клинике Кельна и Исследовательском центре в Юлихе Норберт Галлдикс (Norbert Galldiks). - В нашем исследовании мы попытались определить, может ли добавление 18F-FET PET помочь преодолеть некоторые из этих проблем. | ![]() |
Ретроспективное исследование включало пациентов с меланомой и раком легких с метастазами в головной мозг, которые получали лечение ингибиторами иммунных контрольных точек или таргетной терапией отдельно или в сочетании с лучевой терапией. Исследователи показали, что результаты ПЭТ с применением 18F-FET могут помочь врачам оценить ответ, когда данных обычной МРТ недостаточно. Благодаря ПЭТ врачи смогли правильно выявить рецидивы метастазов в головной мозг и идентифицировать пациентов, которые отвечали на лечение.[3]
2020: Появился новый метод ПЭТ/КТ для диагностики рака простаты
В конце октября 2020 года исследователи представили доказательства того, что методика ПЭТ/КТ с ПСМА (простат специфический мембранный антиген) позволяет эффективно дифференцировать локализованные и метастатические случаи рака предстательной железы (РПЖ) высокого риска.
Стадию РПЖ обычно определяют с помощью компьютерной томографии, в частности брюшной полости и таза, а также остеосцинтиграфии. Однако в таких случаях объем заболевания часто остается недооцененным из-за низкой чувствительности этих методов. Исследователи провели апостериорный анализ и считают, что более высокая чувствительность ПЭТ/КТ с ПСМА позволяет вовремя выявить метастазы РПЖ, а зачит, способна благоприятно повлиять на результаты лечения РПЖ высокого риска.
В рамках исследования в период с декабря 2016 года по январь 2020 года оценивались 249 пациентов с РПЖ высокого/очень высокого риска, которым была проведена ПЭТ с ПСМА. Новая методика позволила точно оценить статус заболевания, а также выявила локальное распространение рака за пределы предстательной железы, инвазию в семенные пузырьки или в окружающие структуры у 8,1 % пациентов, отнесенных к стадии T2 при предшествующей МРТ. В целом, ПЭТ с ПСМА выявила 19,7% пациентов с поражением регионарных лимфоузлов и 9,4% пациентов с метастатическим поражением. Хотя эти области не всегда подтверждались биопсией, на основании предыдущих исследований можно утверждать, что 85-98% обнаруженных поражений являются метастазами РПЖ.
Исследователи считают, что более раннее выявление метастазов позволит персонализировать методы лечения и значимо улучшить результаты терапии у пациентов на ранних стадиях метастазирования. Несмотря на высокую чувствительность методики, применение ПЭТ/КТ с ПСМА по-прежнему ограничено.[4]
2017: Siemens Healthcare устраняет уязвимости в ПЭТ-сканерах
7 августа 2017 года Siemens Healthineers анонсировала программное обновление для сканеров позитронно-эмиссионной томографии. Компания устраняет уязвимости, которые теоретически могли использовать хакеры для взлома этого медицинского оборудования. Подробнее здесь.