Pet ,Pet/Ct và ứng dụng trong lâm sàng - bệnh viện 103

PET (Positron Emission Tomography) có vai trò rất quan trọng trong phát hiện khối u ung thư cũng như theo dõi đánh giá kết quả của các phương pháp điều trị. PET vừa cho hình ảnh giải phẫu vừa cho hình ảnh chức năng chuyển hóa của khối u. Nguyên tắc cơ bản của ghi hình khối u bằng PET là cần phải có cơ chế tập trung DCPX một cách đặc hiệu dựa trên cơ sở những khác biệt về sinh lý học hoặc chuyển hóa giữa khối u và tổ chức lành.

Kể từ khi ra đời cho đến hiện nay, các ứng dụng của phương pháp chụp cắt lớp positron (Positron Emission Tomograpgy – PET) đã trải qua lịch sử phát triển trên 30 năm. Từ giữa những năm 1970, PET bắt đầu được sử dụng nghiên cứu trong các bệnh thần kinh và tim mạch. Hơn một thập kỷ sau, các nhà nghiên cứu nhận thấy PET còn là một công cụ chẩn đoán rất có giá trị trong ung thư. Khác với các phương pháp chẩn đoán hình ảnh cấu trúc, giải phẫu như chụp cắt lớp vi tính (Computed Tomography – CT) hay cộng hưởng từ (Magnetic Resonance Imaging – MRI), PET ghi lại hình ảnh định tính và định lượng quá trình sinh – bệnh lý và chuyển hóa của các bệnh lý thông qua dược chất phóng xạ (DCPX) được đánh dấu. Về nguyên lý, bất cứ đồng vị phóng xạ (ĐVPX) nào có khả năng phát positron đều có thể dùng làm chất đánh dấu trong chụp hình PET. Sự kết hợp giữa PET và CT trong cùng một hệ thống PET/CT cho phép khai thác tối ưu các lợi thế của PET là xác định hoạt tính chuyển hóa của tổ chức kết hợp với các thông tin xác định vị trí, biến đổi cấu trúc của tổn thương trên hình ảnh CT.  Nhờ các tiến bộ không ngừng về công nghệ sản sinh ra các thế hệ PET/CT mới, sự phát triển liên tục các DCPX được sử dụng trong nghiên cứu và lâm sàng đã ngày càng góp phần khẳng định vai trò quan trọng của phương pháp này trong y học hiện đại.

Nguyên lý ghi hình

Quá trình trao đổi chất, chuyển hóa, tổng hợp protein ở khối u tăng cao hơn so với tổ chức lành, do đó việc vận chuyển và kết hợp nhiều acid amin trong tổ chức ung thư sẽ tăng lên so với tổ chức bình thường, nên 11C-methionine và 11C-tyrosine được sử dụng để ghi hình các khối u ung thư bằng PET. Các tế bào khối u cũng có nhu cầu sử dụng glucose tăng cao hơn tổ chức bình thường nên có thể dùng 18F gắn glucose để ghi hình khối u ung thư bằng PET. FDG đi vào tế bào ung thư qua đường máu, rồi vận chuyển vào trong tế bào bởi chất vận chuyển glucose GLUT1. Sau đó FDG được phosphoryl hóa bởi hexokinase trong tế bào để thành FDG – 6 phosphat.

Như vậy, nếu đánh dấu một số chất là tiền thân của ADN hoặc glucose với các ĐVPX thích hợp như 11C, 18F, 15O… thì các DCPX này sẽ thâm nhập vào trong tế bào khối u theo cơ chế chuyển hoá. Chính vì vậy chúng ta sẽ ghi hình được khối u một cách khá đặc hiệu với cả thông tin về chuyển hoá và hình ảnh giải phẫu của khối u.

Một hệ thống ghi hình PET đơn giản được minh họa trong hình 1. Một cặp photon sinh ra từ sự hủy positron di chuyển theo 2 chiều trái ngược nhau được phát hiện bởi 2 detector đặt trong vòng detector. Vòng detector này được lắp đặt rất nhiều cặp detector để ghi nhận đồng thời nhiều cặp photon được tạo ra từ bất kỳ vị trí nào trên đối tượng cần chụp hình. Một cặp photon như vậy gọi là một cặp trùng phùng (coincidence). Mỗi cặp được ghi nhận và một mẫu dữ liệu thô được mã hóa, truyền về máy tính và được xử lý bởi những thuật toán chuyên dụng và cuối cùng cho ra kết quả là những hình ảnh của cơ quan cần khảo sát.

Để khắc phục những hạn chế, đặc biệt là trong việc xác định vị trí tổn thương của PET, mô hình PET/CT đã ra đời từ năm 1992 và được thử nghiệm sử dụng trong lâm sàng lần đầu tiên từ 1998 đến 2001 tại Pittsburgh, Hoa kỳ. Các hệ thống  PET/CT thương mại đã được sản xuất từ năm 2001 và cho đến nay toàn thế giới đã có trên 3000 PET/CT đang hoạt động. PET/CT cung cấp không những thông tin về sinh lý – chuyển hóa mà cả hình ảnh giải phẫu trên cùng một hệ thống. Các nghiên cứu lâm sàng cho thấy hình ảnh PET/CT có giá trị chẩn đoán chính xác hơn các thông tin từ chụp PET hay CT đơn độc hoặc so sánh hình ảnh PET và CT riêng rẽ.

Các hệ thống PET/CT được cải tiến không ngừng về công nghệ nhằm đạt được độ nhạy cao, tăng độ phân giải, giảm thời gian ghi hình …. Các hướng phát triển kỹ thuật nhằm vào cải tiến và tìm kiếm các vật liệu tinh thể mới như BSO (bismuth germinate), LSO (lutetium oxyorthosilicate) và dẫn chất LYSO (lutetium yttrium oxyorthosilicate)…, cải tiến thiết kế kích thước tinh thể, đầu dò, tăng tỷ lệ tín hiệu – nhiễu (signal-to-noise ratio: SNR), áp dụng công nghệ TOF (time of flight), phát triển phương thức thu nhận dữ liệu hình ảnh (acquisition) 2D, 3D. Bên cạnh đó, việc tái tạo hình ảnh (reconstruction) cũng được cải tiến không ngừng. Các phương pháp tái tạo chuẩn trong hệ thống PET như MLEM (maximum likelihood expectation maximation), OSEM (ordered subsets expectation maximation) cho phép giảm nhiễu tạo, độ tán xạ, hiệu chỉnh hiệu ứng suy giảm và tăng độ phân giải. Kỹ thuật tái tạo hình ảnh mới PSF (point spead function) cải thiện độ phân giải trên toàn bộ trường nhìn, giảm nhiễu và tăng độ tương phản. Nhiều phần mềm mới ra đời nhằm hạn chế nhiễu tạp ảnh hưởng tới chất lượng hình ảnh khi chụp các cơ quan chuyển động như phổi và sự cử động của bệnh nhân (motion-free PET/CT), phần mềm ghi hình 4D PET/CT giúp cho xác định mục tiêu xạ trị dễ dàng hơn… Gần đây, phần CT cũng được cải tiến với các thế hệ CT xoắn ốc từ 2, 4 đến 16 hoặc 64 lớp cắt. Thời gian vòng quay cũng giảm xuống dưới 0,4 s làm cho thời gian chụp CT được rút ngắn.

Các hệ thống PET/CT ngày nay có hai ưu điểm chính so với PET. Sử dụng tia X trong CT giúp việc hiệu chỉnh hiệu ứng suy giảm (attenuation correction) nhanh hơn, giảm khoảng 40% thời gian ghi hình so với dùng nguồn Ge-68 (thường sử dụng trong hệ thống PET đơn thuần). CT cho phép đối chiếu chi tiết vị trí, đặc điểm giải phẫu, hình thái tổn thương với các thông tin chức năng – chuyển hóa trên hình ảnh PET. Hình 2 mô tả qui trình chụp hình PET/CT hiện nay. Sau khi sử dụng DCPX có chất đánh dấu phát positron, bệnh nhân (BN) được quét hình định hướng (scout scan) để xác định giới  hạn phần chụp CT và PET. Chụp CT được tiến hành nhằm mục đích xác định độ suy giảm của các mô, cơ quan trong cơ thể và khu trú, đối chiếu vị trí tổn thương với hình ảnh PET. Tiếp theo, BN được ghi hình PET. Sau khi hiệu chỉnh suy giảm, sử lý số liệu và tái tạo hình ảnh, hình ảnh PET và CT được trình bày riêng biệt và kết hợp trên các trục không gian 3 chiều. Các thế hệ PET/CT mới hiện nay có thể quét toàn thân với thời gian khoảng trên dưới 10 phút. Từ năm 2006, PET/CT gần như đã thay thế hoàn toàn các hệ thống PET đơn thuần trên thị trường.

Sự phát triển của các dược chất phóng xạ

Nhìn chung, hầu hết các chất ĐDPX dùng trong ghi hình PET được sản xuất từ các cyclotron (F-18, C-11, O-15, N-13 …) hoặc từ các generator (Rubidium-82, Gallium-68, Đồng-62, I-122). Các ĐVPX hay được sử dụng hiện nay gồm F-18 có thời gian bán rã (T1/2 ) 110 phút), 11C (T1/2 = 20,4 phút), 13N (T1/2 = 9, 98 phút), 15O (T1/2= 122 giây), 82Rb (T1/2= 75 giây). Các chất đánh dấu phóng xạ này có các đặc điểm sinh học, chuyển hóa giống như trong tự nhiên. Trong đó, 18-F-2-fluoro-2-deoxy-D-glucose (FDG), một chất có cấu trúc tương tự như glucose đang được dùng phổ biến nhất hiện nay trong lâm sàng. FDG được vận chuyển vào tế bào qua các chất vận chuyển glucose ở màng tế bào. Khi vào trong tế bào, FDG được phosphoryl hóa trở thành FDG-6-phosphate và bị tích tụ trong tế bào vì không thể chuyển hóa tiếp tục hay dự trữ dưới dạng glucogen như glucose. Các nghiên cứu đã thấy rằng việc bắt giữ FDG trong tế bào ác tính chủ yếu là do tăng nồng độ các chất vận chuyển glucose (đặc biệt là Glut-1) ở màng tế bào, các men hexokinase như HK-II … trong hầu hết các loại ung thư (Hình 3). Thông thường, FDG được sử dụng đường tĩnh mạch, sau giai đoạn hấp thu khoảng 45 – 60 phút, FDG được bắt giữ tại tổn thương và được phát hiện trên hình ảnh PET. Ngoài các ứng dụng phổ biến trong ung thư, FDG còn được áp dụng chụp hình PET chẩn đoán sa sút trí tuệ do bệnh Alzheimer, chẩn đoán khu trú nguyên nhân gây động kinh, chẩn đoán cơ tim sống còn (myocardial viability), chẩn đoán khu trú viêm, nhiễm trùng …

Bên cạnh 18-F FDG, các DCPX khác như C-11 và F-18 gắn với các axit amine, axit nhân như C-11 methionine, C-11 choline, F-18 fluorotyrosine, F-18 thymidine, F-18 choline …. cũng đã được sử dụng trong chẩn đoán u não, ung thư tiền liệt tuyến, ung thu gan nguyên phát … để bổ sung và khắc phục những nhược điểm của FDG. Nhiều DCPX đầy hứa hẹn trong tương lai như F-18 fluorothymidine (FLT) có thể xác định tình trạng nhân lên của phân tử ADN, các chất đơn thuần đánh giá tưới máu như  15O và 13N hay 18-F-galacto-RGD xác định quá trình tăng sinh mạch máu của khối u, một số các DCPX có giá trị chẩn đoán khối u giảm tiêu thụ oxy kháng với hóa trị liệu như 18-F fluoromisonidazole và Cu (II)-diacetyl-bis (N4-methylthiosemicarabaone). Các nghiên cứu cũng hướng tới một số DCPX gắn với các thụ cảm thể ở bề mặt tế bào, ví dụ như F-18 spirerone gắn với thụ cảm thể dopamine trong adenoma tuyến yên, Cu-64 Octreotide và Ga-68 Octreotide gắn vào thụ cảm thể somatostatine ở một số loại ung thư. Các chất đánh dấu phóng xạ gắn với các thụ cảm thể steroid (như estrogen và androgen) cũng đang được nghiên cứu đánh giá đáp ứng điều trị với hormon trong ung thư vú và tiền liệt tuyến. Một số chất đánh dấu có thời gian bán rã tương đối dài như Cu-64, I-124 gắn với kháng thể đơn dòng đặc hiệu với kháng nguyên ung thư CEA (carcinoembryonic antigen) cũng đang được nghiên cứu trên thực nghiệm và lâm sàng.

Ứng dụng và vai trò trong lâm sàng

Chỉ định và vai trò của PET, PET/CT trong lâm sàng

Hiện nay, PET/CT là phương pháp chẩn đoán có giá trị và hiệu quả được ứng dụng phổ biến trong một số bệnh lý ung thư, tim mạch, thần kinh và nhiễm trùng. Các nghiên cứu lâm sàng cho thấy PET đã làm thay đổi quyết định điều trị trên 30% ở BN ung thư. Dựa trên các bằng chứng khoa học và hiệu quả kinh tế của PET và PET/CT mang lại, cơ quan bảo hiểm y tế tại Hoa Kỳ (Centers for Medicare Services: CMS) đã phê duyệt PET và PET/CT được sử dụng như một phương pháp chuẩn và chấp nhận chi trả trong một số tình trạng bệnh lý (xem bảng 1).

Mặc dù các chỉ định PET đã được nghiên cứu và chỉ định ban đầu trong một số BN thần kinh và tim mạch, tuy nhiên, trong thực hành lâm sàng hiện nay trên 90 – 95 % số trường hợp chụp PET, PET/CT là sử dụng trong ung thư và FDG là dược chất phóng xạ duy nhất đã được Cơ quan thuốc và thực phẩm Hoa Kỳ (Food and Drug Administration – FDA) phê chuẩn trong ung thư. Theo hướng dẫn của Hội Y học hạt nhân Hoa Kỳ năm 2006, FDG PET được chỉ định trong ung thư nhằm (1) phân biệt tổn thương lành tính với ác tính, (2) tìm tổn thương ung thư nguyên phát ở các BN được phát hiện di căn xa hoặc có hội chứng cận ung thư (paraneoplastic syndrome), (3) đánh giá giai đoạn bệnh, (4) theo dõi hiệu quả điều trị của ung thư đã được chẩn đoán, (5) phân biệt những bất thường sau điều trị là tổn thương ung thư còn lại hay tổ chức hoại tử, xơ hóa, (6) phát hiện ung thư tái phát, đặc biệt là ở các BN có tăng các dấu ấn ung thư, (7) lựa chọn vị trí thích hợp để sinh thiết chẩn đoán, (8) hướng dẫn xạ trị.

FDG PET không có giá trị như nhau trong các loại ung thư và chụp PET/CT có thể sử dụng rất nhiều DCPX khác ngoài FDG. Nhằm xác định giá trị và lợi ích của PET/CT trên cơ sở y học dựa vào bằng chứng, từ 2006, chương trình ghi nhận PET trong ung thư của Hoa kỳ (National Oncologic PET Registry – NOPR) đã mở rộng các ứng dụng (ngoài các chỉ định được CMS chi trả) dựa trên chỉ định được đăng ký của các bác sỹ trong các tình huống lâm sàng cụ thể ở nhiều loại ung thư khác như u não, ung thư buồng trứng, tử cung, ung thư tụy, tinh hoàn, ung thư phổi tế bào nhỏ, ung thư tế bào biểu mô gan, đường mật, sarcoma …

Lợi thế của FDG PET là có thể phát hiện, phân biệt (bằng hình ảnh định tính và định lượng) các tổn thương ác tính với đặc điểm tăng chuyển hóa và tích tụ FDG trong tế bào với các quá trình bệnh lý lành tính thường không bắt giữ hoặc bắt giữ FDG thấp. Cũng dựa vào cơ chế tương tự, PET có thể phân biệt tổ chức hoại tử, xơ hóa sau điều trị với khối u ác tính còn tồn dư với tổn thương tái phát. Đây chính là hạn chế của các phương pháp chẩn đoán hình ảnh cấu trúc, giải phẫu thông thường như CT và MRI. PET còn được sử dụng trong theo dõi kết quả điều trị hóa chất và/hoặc xạ trị một số ung thư. Thông thường khi đọc kết quả CT, các hạch nhỏ dưới 1 cm được coi là bình thường và hạch lớn hơn 1 cm được cho là hạch di căn. Tuy nhiên, các di căn sớm có thể đã xuất hiện ở các hạch dưới 1 cm và những hạch kích thước trên 1 cm co thể do tổn thương viêm. Chính vì vậy, trong nhiều loại ung thư, CT có độ đặc hiệu chẩn đoán khá thấp trong xác định giai đoạn bệnh. Dựa vào hình ảnh PET, độ nhạy và độ đặc hiệu chẩn đoán giai đoạn ung thư trước hoặc sau điều trị được cải thiện rõ rệt so với sử dụng CT đơn thuần. Dựa trên các chỉ định được CMS chấp nhận, nhiều nghiên cứu đã chứng minh PET/CT chính xác hơn từ 10 – 15% so với sử dụng PET riêng rẽ trong xác định giai đoạn ung thư. Tăng độ chính xác gắn liền với sự thuận tiện và mức độ tin tưởng của bác sỹ khi các thông tin về chuyển hóa được kết hợp với biến đổi cấu trúc, khu trú tổn thương trên hình ảnh PET/CT. Đối với những ung thư chưa được CMS chấp nhận chi trả, nghiên cứu của Hillner và cs từ chương trình NOPR đã thấy các bác sỹ lâm sàng thay đổi 36,5% ý định điều trị ban đầu đối với BN sau khi chụp PET/CT.

Các tiến bộ trong xạ trị ung thư với sự ra đời với nhiều kỹ thuật mới đòi hỏi xác định chính xác hơn thể tích của tổn thương đích để hạn chế gây ảnh hưởng xạ trị tới tổ chức bình thường xung quanh. Thông thường, CT là sự lựa chọn trong lập kế hoạch xạ trị. Tuy nhiên, người ta đã thấy CT có độ nhạy và đặc hiệu tương đối thấp trong phân định ranh giới tổ chức khối u. Sử dụng PET/CT sẽ góp phần tạo điều kiện thuận lợi hơn so với CT để giải quyết vấn đề này. Một nghiên cứu tổng hợp mới đây đã thấy PET/CT có độ nhạy 92% và đặc hiệu 93% so với 85%, 88% của PET và 64%, 83% của CT trong lập kế hoạch xạ trị. Người ta đã thấy đặc tính sinh học của khối u là yếu tố cơ bản để xác định liều hiệu dụng. Sử dụng hệ thống PET/CT xác định thể tích sinh học khối u đã cho phép điều chỉnh liều xạ trị dựa vào sự phân bố cường độ tín hiệu PET trong thể tích khối u. Kết quả dẫn đến việc đưa liều chiếu xạ hiệu quả và phù hợp hơn tới khối u đồng thời bảo tồn được tổ chức lành xung quanh. Một nghiên cứu tổng hợp về lập kế hoạch xạ trị trong ung thư phổi sử dụng PET/CT đã thấy thể tích khác biệt khoảng 30 – 60 % khi định vị ranh giới khối u xác định bằng PET so với CT.

Ứng dụng của PET và PET/CT trong một số bệnh ung thư

Ung thư phổi: FDG PET rất có giá trị trong chẩn đoán khối đơn độc ở phổi và đánh giá giai đoạn, xác định lại giai đoạn sau điều trị với ung thư phổi không phải tế bào nhỏ. Nghiên cứu tổng hợp của Gould và cs cho thấy độ nhạy và độ đặc hiệu chẩn đoán là 96% và 77% với các khối đơn độc ở phổi. Fischer và cs cũng thấy FDG PET có độ nhạy và đặc hiệu tương tự (96% và 78%) với giá trị dự báo dương tính 91% và dự báo âm tính 90%. Nguyên nhân dương tính giả bao gồm các bệnh viêm mạn tính, lao phổi, bệnh sarcoidose… Các trường hợp âm tính giả là do kích thước tổn thương quá nhỏ, ung thư biểu mô tiểu phế quản – phế nang (bronchioloaveolar carcinoma), dạng carcinoid do mật độ bắt giữ FDG thấp. Trong ung thư phổi không phải tế bào nhỏ, việc phát hiện hạch di căn ở rốn phổi, trung thất và di căn xa có ý nghĩa rất quan trọng trong quyết định điều trị phẫu thuật. Độ nhạy và độ đặc hiệu của FDG PET trong chẩn đoán hạch rốn phổi và trung thất vào khoảng 83% (77 – 87%) và 92% (89 – 95%) so với các tỷ lệ tương ứng của CT là 59 % (50 – 67%) và 78 % (70 – 84%). Nghiên cứu của Facey K và cs đã thấy PET phát hiện 10 – 20% các di căn xa không được phát hiện bằng các phương pháp chẩn đoán hình ảnh qui ước. Viney và cs cũng thấy sử dụng PET đã hạn chế phẫu thuật không cần thiết ở những trường hợp không còn chỉ định (13%) và làm thay đổi đến quá trình điều trị ở 26% BN ung thư phổi không phải tế bào nhỏ. Đối với các BN điều trị hóa chất và xạ trị, PET và PET/CT cũng là phương pháp có giá trị trong lập kế hoạch xạ trị, theo dõi đáp ứng và tái phát. Với ung thư phổi tế bào nhỏ, Brink I, Schumacher và cs nghiên cứu trên 120 BN đã thấy PET và CT xác định giai đoạn phù hợp với CT trong đa số các trường hợp, tuy nhiên, sử dụng PET phát hiện thêm tổn thương, làm tăng giai đoạn (upstaging) ở 10 BN và giảm giai đoạn (downstaging) ở 3 BN. Độ nhạy và đặc hiệu của PET phát hiện di căn xa là 100% và 98% so với CT là 70% và 94%.

Bệnh hạch ác tính: 

FDG PET có môt số ưu thế trong đánh giá BN Hodgkin và không Hodgkin. FDG PET có độ nhạy cao hơn (94 – 100%) so với CT (77 – 91%). Đặc biệt, PET có thể phát hiện sớm và chính xác các tổn thương ngoài hạch như tổ chức phần mềm, lách, xương, tủy xương … Một số nghiên cứu cũng thấy độ đặc hiệu của PET cao hơn so với CT. PET có thể phát hiện tổ chức ác tính ở những hạch kích thước nhỏ hơn 1 cm. PET cung cấp các thông tin về tình trạng chuyển hóa – chức năng và có thể định lượng. Đặc điểm này rất quan trọng để phân biệt u hạch độ ác tính thấp, tiến triển chậm với bệnh hạch lympho ác tính cao, đánh giá đáp ứng với điều trị và tiên lượng bệnh. Hơn nữa, chụp hình PET toàn thân có thể đánh giá toàn diện mức độ lan tràn, phân giai đoạn và theo dõi bệnh. PET và CT có giá trị bổ sung cho nhau trong chẩn đoán ban đầu giai đoạn bệnh. PET có độ chính xác cao trong đánh giá lại giai đoạn (restaging) sau điều trị. Đặc biệt, FDG PET có thể tiên lượng sớm khả năng đáp ứng với phác đồ điều trị, đánh giá hoạt tính chuyển hóa của tổn thương còn lại sau điều trị hóa chất và xạ trị. Vì vậy, PET có vai trò quan trọng trong thiết kế các phác đồ điều trị và theo đáp ứng của từng cá thể bệnh nhân.

Ung thư đầu – cổ: Lợi ích cơ bản của PET trong ung thư đầu – cổ là phát hiện các hạch khu vực và di căn xa. Nhiều nghiên cứu so sánh trực tiếp FDG PET và CT đã thấy PET có độ nhạy và độ đặc hiệu cao hơn CT và khám lâm sàng. PET có độ nhạy tương tự nhưng có độ đặc hiệu cao hơn MRI trong phát hiện hạch khu vực. Đặc biệt, PET có khả năng phát hiện di căn xa hoặc bệnh ác tính thứ 2 hay gặp trong ung thư đầu – cổ. PET và PET/CT cho phép phát hiện 47% khối u nguyên phát với các di căn hạch ở đầu – cổ không rõ nguồn gốc. Đồng thời, PET và PET/CT đã được sử dụng để theo dõi sau điều trị hóa chất và xạ trị với độ chính xác cao hơn so với CT. Dựa vào phương pháp bán định lượng xác định bằng giá trị bắt giữ FDG chuẩn (Standardized Uptake Value – SUV), FDG PET có giá trị theo dõi và tiên lượng bệnh. Nghiên cứu của Wong RG và cs cho thấy FDG PET có độ nhạy 96% trong phát hiện bệnh tái phát, nhóm BN tái phát có SUV trung bình 5,8 ± 3,7 so với SUV ở nhóm không tái phát là 2,0 ± 2,3. Những BN có SUV dưới 2, tỷ lệ sống không tái phát trong 2 năm là 85%, với BN có SUV từ 2 – 6, tỷ lệ này là 45% và khi SUV trên 6, chỉ có 10% BN không tái phát sau 2 năm.

Ung thư vú: FDG PET có giá trị trong chẩn đoán, đánh giá giai đoạn, phát hiện tái phát, theo dõi và tiên lượng ung thư vú. Nhiều nghiên cứu đã thấy vai trò của PET trong chẩn đoán u vú, tuy nhiên, giá trị của FDG PET còn hạn chế với các ung thư tiểu thùy tuyến vú, ung thư biệt hóa, kích thước nhỏ hơn 1 cm. Độ nhạy của PET từ 57% với kích thước tổn thương dưới 1 cm, tăng lên 91% khi kích thước u trên 1 cm. Sử dụng SUV có ý nghĩa tiên lượng bệnh, các BN có SUV > 3 có tỷ lệ tái phát cao hơn nhóm BN có SUV < 3. PET có độ nhạy và độ đặc hiệu là 93% và 79% trong đánh giá giai đoạn bệnh. Một số nghiên cứu đã thấy PET có độ đặc hiệu 90% trong phân biệt tổn thương ác tính và lành tính ở tuyến vú. Lonneux M và cs so sánh giá trị của PET và CT ở các BN tăng dấu ấn ung thư sau điều trị đã thấy PET phát hiện tái phát ở 94% BN trong khi CT chỉ phát hiện tái phát ở 18% số BN này.

Bên cạnh khả năng phát hiện hạch nách, PET có khả năng phát hiện thêm các di căn hạch vú trong. Nhiều số liệu nghiên cứu cũng chứng minh FDG PET có giá trị đánh giá đáp ứng với điều trị hóa chất bổ trợ ở BN ung thư vú. Kim SG và cs đã thấy giảm SUV sau 1 – 2 chu kỳ ở các BN điều trị hóa chất tương ứng với tình trạng đáp ứng được chức minh bằng kết quả giải phẫu bệnh sau phẫu thuật. Dựa vào SUV, các tác giả xác định được các BN đáp ứng hoàn toàn, đáp ứng một phần hay không đáp ứng với phác đồ hóa chất. Vì vậy, PET cho phép xác định những BN nên tiếp tục phác đồ hay nên chuyển phương thức điều trị, tránh được các tác dụng phụ của thuốc và chi phí không cần thiết.

Ung thư thực quản: Trong ung thư thực quản, chẩn đoán ung thư ban đầu thường dựa vào nội soi, siêu âm nội soi và CT. PET đóng vai trò bổ sung với các phương pháp khác trong chẩn đoán ban đầu và vai trò chủ yếu của nó là xác định giai đoạn bệnh, đánh giá đáp ứng với điều trị. Trong phát hiện hạch khu vực, siêu âm nội soi có độ chính xác cao nhất, trong khi đó, PET có độ nhạy cao hơn các phương pháp khác trong phát hiện di căn xa. Vì vậy, nhiều tác giả cho rằng chiến lược tối ưu nhất là kết hợp FDG PET và siêu âm nội soi với sinh thiết bằng kim nhỏ đối với BN ung thư thực quản. Theo quan điểm hiện nay, các BN ung thư thực quản ở giai đoạn xâm lấn tại chỗ nên tiến hành điều trị hóa chất và xạ trị bổ trợ trước phẫu thuật. Trong bối cảnh đó, PET có giá trị xác định những BN đáp ứng với điều trị hóa chất khi so sánh kết quả FDG PET trước điều trị và 3 tuần sau khi kết thúc liệu trình hóa chất và xạ trị. Nhiều nghiên cứu đã thấy giảm mật độ bắt giữ FDG tại tổn thương tương ứng với đáp ứng được chứng minh trên kết quả giải phẫu bệnh. Nghiên cứu của Framen và cs đã thấy những BN đáp ứng với điều trị giảm (SUV trên 80%) có thời gian sống thêm 16,3 tháng so với 6,4 tháng ở các BN không đáp ứng với điều trị.

Ung thư đại – trực tràng: FDG PET có độ nhạy cao trong phát hiện di căn xa, đặc biệt là di căn gan và có thể dẫn đến thay đổi chiến thuật điều trị. FDG PET rất có giá trị trong phát hiện và đánh giá bệnh tái phát sau điều trị. Một số nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng PET có độ nhạy, độ đặc hiệu trên 97% và 76% trong phát hiện ung thư đại – trực tràng tái phát và ảnh hưởng rõ rệt đến việc điều trị BN. Với di căn gan, PET có độ nhạy 95% so với độ nhạy của CT là 65% và MRI 76 %. Đồng thời, PET cho phép xác định và khu trú sớm tổn thương tái phát với những biến đổi chuyển hóa ở các BN tăng CEA sau điều trị, trong khi đó, các phương pháp chẩn đoán hình thể, giải phẫu chỉ có thể phát hiện tổn thương sau một vài tháng. FDG PET cũng được sử dụng để đánh giá đáp ứng với điều trị bổ trợ trước phẫu thuật. Nghiên cứu tiến cứu gần đây của Guillem và cs so sánh PET trước và sau 4 – 5 tuần hóa-xạ trị đã thấy BN giảm SUV trên 62,5% có thời gian sống thêm dài hơn và tiên lượng tốt hơn.

Các loại ung thư khác: FDG PET và PET/CT cũng được ứng dụng trong nhiều loại ung thư khác theo những chỉ định thích hợp. Nhiều nghiên cứu cũng đã và đang tiến hành để xác định giá trị và hiệu quả của FDG PET với từng chỉ định với mỗi loại ung thư. Bảng 2 tóm tắt một số chỉ định FDG PET ngoài các loại ung thư đã được đề cập ở trên.

Ứng dụng lâm sàng của PET và PET/CT trong tim mạch

PET đã được sử dụng để đánh giá tưới máu cơ tim bằng các DCPX như 13-N amoniac và 82-Rubidium. Tổng hợp 14 nghiên cứu trên 1460 BN cho thấy PET có độ nhậy 83 – 100% và độ đặc hiệu 73 – 100% trong chẩn đoán bệnh thiếu máu cơ tim. Ưu điểm chủ yếu của chụp xạ hình PET tưới máu cơ tim so với SPECT là PET có độ phân giải cao hơn (8 mm với PET và 15 mm với SPECT). Sử dụng phương pháp gắn cổng điện tim cũng cho phép đánh giá được vận động thành và chức năng thất trái. Hơn nữa, PET có thể cung cấp những thông tin định lượng như cung lượng và dự trữ động mạch vành.

Chỉ định thường dùng của FDG PET hiện nay trong tim mạch là đánh giá tình trạng cơ tim sống còn (myocardial viability), phân biệt vùng cơ tim choáng (stunning), đông miên (hibernating) với sẹo cơ tim. Hiện nay, FDG PET được coi là phương pháp chuẩn để đánh giá khả năng phục hồi vận động và chức năng thất trái sau can thiệp tái tưới máu động mạch vành (độ nhạy trên 91%). Sử dụng PET/CT có thể cho phép tiến hành đồng thời chụp động mạch vành bằng CT đa lớp cắt, kết hợp với các thông tin của PET về tình trạng chức năng như tưới máu cơ tim, đánh giá cơ tim sống còn được trình bày trên cùng 1 hình ảnh theo không gian 3 chiều.

Ứng dụng lâm sàng của PET và PET/CT trong thần kinh

Bên cạnh việc đánh giá u não nguyên phát, một số ứng dụng lâm sàng chính của FDG PET và PET/CT trong các bệnh lý thần kinh bao gồm đánh giá và phân biệt các tình trạng sa sút trí tuệ, khu trú vị trí tổn thương gây co giật.

Dựa vào dạng bắt giữ FDG, FDG PET có thể chẩn đoán phân biệt một số dạng sa sút trí tuệ như bệnh Alzeimer, sa sút trí tuệ tổn thương vùng trán-thái dương, sa sút trí tuệ thể Lewy và do nhồi máu đa ổ. Bệnh Alzeimer có đặc điểm đặc trưng là giảm chuyển hóa FDG ở vùng thái dương – đỉnh và có thể ảnh hưởng tới vùng trán khi tiến triển nặng nhưng không tổn thương đến vùng vỏ não vận động. Độ nhạy và độ đặc hiệu của FDG PET trong chẩn đoán bệnh Alzeimer là 80% và 70% khi so sánh với tiêu chuẩn lâm sàng. Nếu so sánh với sinh thiết não, độ nhạy là 90% và độ đặc hiệu 76%. Gần đây, người ta còn nghiên cứu sử dụng 11C – benzodiazepine hay phức hợp B Pittburgh gắn với amyloid protein để chẩn đoán bệnh Alzeimer.

FDG PET còn được sử dụng để xác định vị trí ổ tổn thương gây co giật, đặc biệt là các BN động kinh thùy thái dương. Thông thường, chẩn đoán động kinh chủ yếu dựa vào điện não đồ. Chỉ định FDG PET trong trường hợp này để khu trú vị trí tổn thương nhằm định hướng cho phẫu thuật ở các BN điều trị nội khoa kém hiệu quả. Dạng tổn thương khu trú của ổ gây động kinh ngoài cơn thể hiện bằng hình ảnh giảm chuyển hóa FDG.

Ứng dụng lâm sàng của PET và PET/CT trong viêm và nhiễm trùng

Các tổn thương viêm và nhiễm trùng thường bắt giữ, tăng hoạt tính FDG do tăng tưới máu và chuyển hóa của các tế bào viêm và đại thực bào. Vì vậy, FDG PET có thể được sử dụng để chẩn đoán khu trú tình trạng nhiễm trùng tại tổ chức, đặc biệt là ở phần mềm và hệ thống xương – khớp. Hình ảnh FDG PET toàn thân bình thường có thể loại trừ tình trạng nhiễm trùng khu trú. PET/CT cũng được sử dụng để chẩn đoán trong những trường hợp sốt không rõ nguyên nhân. Một nghiên cứu gần đây cho thấy PET đóng góp vào chẩn đoán cuối cùng ở 25 – 69% số BN sốt không rõ nguyên nhân. Với các BN nhiễm trùng, FDG PET thường dễ dàng phát hiện tổn thương khu trú như các nhiễm trùng ở ngực, bụng, phần mềm, cốt tủy viêm. Với nhóm bệnh viêm không do nhiễm trùng, PET có thể phát hiện viêm các mạch máu lớn và các bệnh viêm khác như viêm ruột, bệnh sarcoidose, viêm tuyến giáp … Đồng thời, FDG PET có thể phát hiện các trường hợp sốt kéo dài do các bệnh hạch ác tính Hodgkin và không Hodgkin, ung thư đại – trực tràng, sarcoma ….

Tóm lại, các tiến bộ không ngừng về công nghệ, sự phát triển các dược chất phóng xạ gắn với chất đánh dấu phát positon, những ứng dụng trong nghiên cứu đã đưa PET và PET/CT trở nên một phương pháp chẩn đoán chính xác và có vai trò to lớn trong thực hành lâm sàng. PET và PET/CT sẽ tiếp tục phát triển, không những trở thành một công cụ chẩn đoán lâm sàng phổ biến mà còn hứa hẹn là phương pháp ghi hình phân tử (molecular imaging) trong tương lai.

Nguồn: Bệnh viện 103