IRCCS (szpital badawczy i centrum lecznicze) w Bolonii wprowadził do użytku najnowocześniejszy zintegrowany system PET/TK. Zastosowana w nim przełomowa technologia pozwala na zbadanie całego ciała ludzkiego podczas jednego skanowania, wykrywając przy tym nawet najmniejsze komórki nowotworowe. Nowe urządzenie skraca czas trwania badania z 12 minut do mniej niż minuty, a ponadto oferuje wyjątkowe możliwości w zakresie badań naukowych i rozwoju w onkologii, w szczególności w dziedzinie radiofarmaceutyków. Zakład Medycyny Nuklearnej szpitala Sant’Orsola już teraz słynie z jakości swoich badań naukowych, a najnowsza inwestycja dodatkowo pozwoli zbudować jego reputację na tym polu. Inwestycja ta stanowi część ogólniejszego planu badawczo-rozwojowego szpitala, który zakłada zakup dużych urządzeń diagnostycznych.
BOLONIA. Po raz pierwszy w Europie naukowcy mogą śledzić rozmieszczenie cząsteczek chemicznych w całym ludzkim ciele podczas jednego skanowania. Stało się to możliwe dzięki nowemu urządzeniu uEXPLORER – pierwszemu na świecie skanerowi PET/TK całego ciała, który wprowadzono do eksploatacji 20 maja w Zakładzie Medycyny Nuklearnej IRCCS Azienda Ospedaliero Universitaria di Bologna – Policlinico di Sant’Orsola. W rezultacie tej inwestycji szpital wszedł w posiadanie technologii, która drastycznie skraca czas badania i zwiększa zdolność wykrywania mikroprzerzutów nowotworowych. Otwiera to ważne perspektywy badawcze dla opracowywania nowych farmaceutyków służących zarówno do celów diagnozowania, jak i leczenia nowotworów.
Urządzenie uzupełnia wyposażenie techniczne placówki w dziedzinie zaawansowanego obrazowania wykorzystywanego w badaniach naukowych (rezonans magnetyczny o indukcji 3 T oraz spektralny tomograf komputerowy), umożliwiając bolońskiemu instytutowi IRCCS dokonanie kolejnego skoku jakościowego i potwierdzając jego pozycję ośrodka referencyjnego na poziomie międzynarodowym. Opracowana wspólnie przez Uniwersytet Kalifornijski w Davis i United Imaging Healthcare technologia badania PET/TK całego ciała, której wyłącznym dystrybutorem na terenie Włoch jest FORA, pojawia się po raz pierwszy na scenie europejskiej. Obecnie na całym świecie zainstalowanych jest tylko około 20 systemów tego rodzaju.
Innowacje: prawie dwumetrowe pole widzenia i dziesięciokrotnie wyższa czułość
Urządzenie uExplorer do badania PET/TK całego ciała przełamuje bariery konwencjonalnych systemów, które charakteryzują się ograniczonym polem widzenia i czułością. Obecnie wykorzystywane skanery PET/TK mogą skanować jedynie pewien obszar ludzkiego ciała, zazwyczaj o długości od 15 do 30 centymetrów. Oznacza to, że do tej pory trzeba było wykonać kilka skanów, przesuwając stół wewnątrz urządzenia, aby uzyskać obraz całego ciała. Urządzenie do badania PET/TK całego ciała dysponuje jednak osiowym polem widzenia wynoszącym aż 194 centymetry, dzięki czemu możliwe stało się badanie całego ciała ludzkiego podczas jednego skanowania. Ponadto cechuje się ono dziesięciokrotnie wyższą czułością wykrywania zmian chorobowych od standardowych skanerów.
Od zdjęcia do filmu: technologia śledzenia radiofarmaceutyków w czasie rzeczywistym
Dzięki niemal dwumetrowemu polu widzenia i wyższej czułości, a także wysoce zaawansowanym algorytmom rekonstrukcji oraz oprogramowaniu do obróbki końcowej obrazów, w tym technikom głębokiego uczenia i sztucznej inteligencji, nowe urządzenie umożliwia również przeprowadzenie dynamicznego badania całego ciała z prędkością rzędu klatki na sekundę.
W ten sposób od konwencjonalnych statycznych obrazów przechodzimy do możliwości dynamicznego śledzenia ruchu radiofarmaceutyków i ich rozmieszczenia w ciele, obserwując ten proces w czasie. W praktyce równa się to przejściu od fotografii do kina.
Nowe możliwości badań
Opisana powyżej funkcja umożliwia znaczący postęp w badaniach naukowych. Nowe urządzenie do badania PET/TK całego ciała oferuje wyjątkową możliwość przestudiowania farmakokinetyki oraz biodystrybucji znaczników w całym ciele, otwierając ważne perspektywy opracowywania nowych radiofarmaceutyków zarówno do celów diagnostycznych, jak i terapeutycznych. Działalność badawcza z jego wykorzystaniem skupi się na onkologii, ze szczególnym uwzględnieniem zmian patologicznych, których nie można zbadać za pomocą znacznika FDG, takich jak rak nerki. Możliwe będzie również badanie procesów zapalnych i chorób autoimmunologicznych.
Wyjątkowe możliwości urządzenia są szczególnie dobrze dostosowane do potrzeb (np. europejskich) konkursów na projekty badawcze, a także współpracy z różnymi partnerami mającej na celu wypracowanie innowacyjnych podejść.
Korzyści i zastosowania kliniczne: dodatkowe narzędzie w walce ze szpiczakami oraz chłoniakami (i innymi chorobami)
Główne zastosowania kliniczne i badawcze omawianej technologii obejmują identyfikację pozostałości guzów (np. w przypadku szpiczaków i chłoniaków), diagnostykę nawrotów nowotworowych (w przypadku guzów piersi, czerniaków, guzów OUN, guzów przewodu pokarmowego oraz jajników), badanie procesów zakaźnych (takich jak zapalenie wsierdzia i posocznica), a także wczesną diagnostykę odpowiedzi na leczenie (CAR-T, immunoterapia, terapia celowana).
Dzięki wysokiej czułości urządzenie umożliwia również zmniejszenie podawanej dawki radiofarmaceutyku o ponad 80%, ograniczając w ten sposób ilość promieniowania, na jaką narażeni są typowo pacjenci i operatorzy. Niezbędna dawka wynosi zaledwie 0,002 mCi/kg w porównaniu do standardowych wartości wynoszących 0,8/0,15 mCi/kg. Jest to znacząca zaleta, szczególnie w przypadku dzieci i młodych pacjentów, u których badanie trzeba powtarzać kilka razy.
Wreszcie, możliwość przeskanowania całego ciała w jednym przebiegu umożliwia skrócenie czasu trwania badania z 12 minut do mniej niż minuty. Oznacza to dużą oszczędność czasu, a także przekłada się na większy komfort pacjentów, zwłaszcza cierpiących z powodu silnego bólu (np. w przypadku nowotworowej choroby kości). Skrócenie czasu badania zmniejsza również potrzebę sedacji u pacjentów pediatrycznych lub mających ograniczoną zdolność do współpracy.
Inwestycje w rozwój badań onkologicznych w szpitalu
Pojawienie się nowego urządzenia PET/TK jest częścią ogólniejszego rozwoju placówki w zakresie badań naukowych, który jest możliwy dzięki nowemu sprzętowi. Od 2020 roku w IRCCS Policlinico di Sant’Orsola zainstalowano duże urządzenia diagnostyczne, których łączny koszt wyniósł prawie 17 mln euro. Kwota ta obejmuje długoterminowy wynajem lub zakup dwóch tomografów komputerowych, robota chirurgicznego, akceleratora liniowego, spektralnego tomografu komputerowego (zintegrowanego systemu PET/TK), aparatu do obrazowania metodą rezonansu magnetycznego o wysokiej indukcji pola oraz dwóch mammografów cyfrowych z funkcją tomosyntezy.
Policlinico di Sant’Orsola jest również w trakcie dokonywania inwestycji związanych z Krajowym Planem Odbudowy i Zwiększania Odporności, które przebiegają zgodnie z harmonogramem.
Zakład Medycyny Nuklearnej szpitala Sant’Orsola plasuje się w pierwszej piątce w Europie
Nowe urządzenie PET/TK do badania całego ciała uzupełnia cztery inne skanery PET/TK oraz cyklotron o energii 17 MeV służący placówce do produkcji zarówno standardowych, jak i innowacyjnych radiofarmaceutyków. Dzięki tak rozbudowanemu zapleczu Zakład Medycyny Nuklearnej w Bolonii jest jednym z niewielu ośrodków zdolnych do prowadzenia zarówno działalności klinicznej, jak i badawczej w zakresie różnych izotopów.
Od wielu lat jest on najbardziej znaczącym centrum naukowym we Włoszech w tej dziedzinie, publikując ponad 60 artykułów rocznie w najważniejszych czasopismach naukowych. Jego dyrektor profesor Stefano Fanti jest czołowym ekspertem w tej dziedzinie, a jego indeks Hirscha (wg Google Scholar) wynosi 98.
Zakład Medycyny Nuklearnej IRCCS Azienda Ospedaliero-Universitaria di Bologna, który świadczy usługi dla szpitala Sant’Orsola i szpitala Maggiore, jest ośrodkiem stanowiącym międzynarodowy punkt odniesienia zarówno w zakresie działalności klinicznej, jak i badań naukowych. Specjalnością ośrodka są badania PET, których wykonywanych jest rocznie ponad 14 tysięcy. IRCCS jest największą placówką oferującą obrazowanie PET we Włoszech i jedną z pięciu czołowych w tej dziedzinie w Europie. Aktywność ta była konsekwentnie rozwijana na przestrzeni lat, bez znaczącego spowolnienia nawet podczas pandemii COVID-19. Placówka do dziś jest w stanie zagwarantować pacjentom wykonanie badania w założonym czasie.
Sant’Orsola – ośrodek onkologiczny z doskonałym wyposażeniem
W 2020 roku Policlinico di Sant’Orsola zyskała status IRCCS (szpitala badawczego i centrum leczniczego) w dziedzinie onkologii i transplantacji narządów/leczenia ich niewydolności. W ośrodku działa platforma zaawansowanego obrazowania obejmująca rezonans magnetyczny o indukcji pola 3 T oraz spektralny tomograf komputerowy. Urządzenie PET/TK do badania całego ciała uzupełni wykorzystywany arsenał zaawansowanych narzędzi do obrazowania.
Czym jest PET/TK?
Pozytonowa tomografia emisyjna (PET) jest najskuteczniejszą dostępną obecnie metodą obrazowania molekularnego, która zapewnia niezrównaną swoistość, czułość i dokładność. Ta technika diagnostyczna wykorzystuje substancję (radiofarmaceutyk) oraz tomograf zdolny do wykrywania i śledzenia tego radiofarmaceutyku w organizmie.
Radiofarmaceutyk jest podawany dożylnie i składa się z radioaktywnego izotopu stabilnie związanego z cząsteczką nośnika, na przykład glukozy, która zapewnia jego transport w organizmie. Znacznik jest selektywnie rozprowadzany w badanych obszarach, uwidaczniając je w postaci radioaktywności wykrywanej przez tomograf. Dzięki temu badanie zapewnia cenny wgląd w rozmieszczenie i charakterystykę zmian patologicznych.
Skany PET pozwalają wykrywać zmiany w metabolizmie tkanek, dostarczając informacji funkcjonalnych o analizowanych obszarach ciała. Technologia ta oferuje liczne korzyści w porównaniu z innymi metodami obrazowania, w tym możliwość monitorowania nowotworów, oceny odpowiedzi na leczenie i identyfikacji potencjalnych przerzutów na wczesnym etapie.
Zintegrowane systemy PET/TK łączą funkcjonalne informacje pozyskiwane dzięki PET z informacjami anatomicznymi otrzymywanymi z wykorzystaniem najnowszej generacji tomografii komputerowej (TK). Ta hybrydowa technika umożliwia uzyskanie pełnego obrazu klinicznego, a także dokładnych informacji na temat charakteru, stadium oraz ewolucji choroby w trakcie terapii i po jej zakończeniu.