Cos'è una PET? E un radiofarmaco? Quali patologie si possono diagnosticare? Qual è il futuro della diagnostica per immagini? Ha risposto alle nostre domande il Dottor Luigi Gianolli, primario del reparto di Medicina Nucleare presso l'IRCCS Ospedale San Raffaele di Milano.

Cos'è una PET?

La PET, dall’acronimo inglese Positron Emission Tomography, in italiano Tomografia ad Emissione di Positroni, è una tecnica di Medicina Nucleare che consente, mediante la somministrazione di radiofarmaci, di ottenere immagini del corpo rappresentative delle alterazioni biologiche che caratterizzano le diverse malattie. Questa peculiarità è particolarmente utile dal momento che è estremamente importante ottenere una diagnosi precoce delle malattie ed inoltre individuare e dividere i pazienti in gruppi a secondo della possibilità che hanno di rispondere ai trattamenti con i nuovi farmaci. Per questo alle tecniche di immagini si chiede di individuare sempre più precocemente le alterazioni molecolari e funzionali che stanno alla base dei processi patologici e di monitorare la risposta alla terapia.

Il principio fisico su cui si basa la PET è dato dalla emissione di un positrone dal nucleo di un atomo durante la sua disintegrazione, il positrone interagendo con un elettrone si annichila dando origine a due raggi gamma (fotoni) che viaggiano in direzione esattamente opposta. Questi fotoni vengono “visti” dai rivelatori del tomografo PET e da qui tradotti in immagini.

Cos'è un radiofarmaco?

I radiofarmaci sono costituiti dall’unione di due componenti: un radioisotopo, che è la componente radioattiva, e una molecola con caratteristiche tali da consentire l’esplorazione di una determinata funzione biologica. Pertanto la molecola che ha la funzione di studiare una determinata via metabolica o di legarsi a recettori può essere seguita nel suo percorso grazie alle radiazioni emesse dal radioisotopo ad essa legato e in tal modo rilevata dal tomografo PET. In alcuni casi il radioisotopo ha peculiari proprietà che gli consentono di visualizzare processi biologici senza essere legato ad altre molecole. Questi composti sono definiti radiofarmaci in quanto sono considerati farmaci e pertanto devono sottostare ai controlli e alla legislazione dei farmaci per poter essere somministrati nell’uomo.

È possibile diagnosticare un tumore in fase precoce?

Con la PET il medico dispone di immagini dettagliate di ciò che sta accadendo all'interno di un organismo vivente a livello molecolare e cellulare, consentendo al medico di vedere come funziona il corpo e misurare i suoi processi chimici e biologici. La PET consente di ottenere informazioni che non sono ottenibili con altre metodiche di immagini o che richiederebbero procedure più invasive come la biopsia o la chirurgia.

Questa tecnica permette di identificare la malattia nelle sue prime fasi e determinarne l’esatta localizzazione, spesso prima che si verifichino i sintomi o possano essere rilevate anomalie con altri test diagnostici. Pertanto con la PET è possibile identificare i processi patologici nella loro fase iniziale. Va detto comunque che ogni tecnica diagnostica è complementare ad altre e la sintesi che il medico può fare gli consente di giungere a una diagnosi corretta.

Rispetto a TC e RM cosa dice di più la PET?

La PET ci consente di ottenere una rappresentazione visiva dei processi biologici mentre la TC fornisce immagini molto dettagliate e ad alta risoluzione della anatomia mediante impiego di raggi X e la Risonanza Magnetica consente di acquisire immagini con alta definizione delle diverse strutture anatomiche e capacità di differenziare i diversi tessuti non utilizzando radiazioni ionizzanti ma sfruttando l’energia dei campi magnetici e le fonti di radiofrequenza.

Le immagini PET hanno un contenuto funzionale ma sono povere di informazioni anatomiche che possono consentire di localizzare correttamente la struttura anatomica sede del segnale patologico. Per questo motivo si sono sviluppate macchine ibride, vale a dire macchine formate dall’insieme di macchine diverse, PET-TC e più recentemente PET-RM. In questo modo è possibile ottenere in un unico esame sia le informazioni PET che TC o RM consentendo al paziente di essere sottoposto in un’unica seduta di studio ad entrambi gli esami con evidenti vantaggi di risparmi di tempo e di accuratezza diagnostica.

Quali altre patologie si diagnosticano tramite PET?

La PET trova il maggior impiego nella malattia oncologica ma anche in altri campi è in grado di fornire preziose informazioni. Nella patologia cardiaca è possibile valutare accuratamente il metabolismo e la perfusione del cuore, informazioni che sono particolarmente utili nella cardiopatia ischemica. Nella malattia infiammatoria può fornire evidenza delle sedi colpite e della risposta alla terapia. Nelle patologie neurodegenerative, come le demenze, permette di evidenziare molto precocemente l’insorgenza delle alterazioni che sono alla base di queste malattie e inoltre contribuisce a formulare una corretta e precisa diagnosi.

Quanto dura questo esame?

Un esame PET ha una durata variabile in relazione al radiofarmaco somministrato e al quesito clinico. In media l’esame più comune che impiega l’analogo del glucosio cioè 18F-FDG richiede circa un’ora di attesa dopo la somministrazione del radiofarmaco per permetterne la distribuzione e la fissazione nel corpo e circa 30 minuti di acquisizione, vale a dire il tempo che il paziente deve stare sul lettino della macchina.

Chi non può sottoporsi alla PET?

Queste procedure sono minimamente invasive e molto sicure. La quantità di radioattività  utilizzata negli esami di Medicina Nucleare è di modesta entità. Il potenziale rischio da effetti di radiazioni è molto basso rispetto ai benefici che ci si aspetta di ottenere. Reazioni allergiche possono verificarsi, ma sono estremamente rare e solitamente lievi. Lo stato di gravidanza rappresenta una controindicazione all’esecuzione dell’esame come del resto per tutte le procedure che impiegano radiazioni ionizzanti. In ogni caso la decisione finale è conseguente alla valutazione dei rischi e dei benefici per il paziente che si ritiene di poter ricavare dall’esame.

I bambini possono sottoporsi alla PET?

Per i bambini vale la regola vigente per tutte le procedure che espongono il paziente a radiazioni ionizzanti. Non è una controindicazione assoluta, ma va valutato attentamente quale è il beneficio che ci si aspetta dall’esame rispetto al potenziale rischio. In ogni caso bisogna valutare se esistono alternative diagnostiche che non impieghino radiazioni ionizzanti. Per la PET come per la TC è necessario che il paziente resti fermo per il tempo dell’esame e pertanto se necessario va sedato.

Cos'è la PET RM?

Il sistema integrato PET-RM rappresenta la più recente novità tecnologica nel campo della diagnostica per immagini con sistemi ibridi. Questo strumento consente di ottenere contemporaneamente immagini PET ed immagini di Risonanza Magnetica permettendo di avere sia i dati funzionali della PET che quelli morfologici funzionali della Risonanza. È così possibile disporre di informazioni complementari per giungere a una diagnosi. La PET-RM trova indicazione soprattutto in ambito oncologico e neurologico. Un altro vantaggio di questa metodica ibrida è la possibilità di ridurre l’esposizione alle radiazioni ionizzanti nei casi di esami ripetuti e nella popolazione pediatrica in quanto la RM a differenza della TC non impiega radiazioni ionizzanti.

Qual è il futuro della diagnostica per immagini?

Oltre ad aumentare la nostra comprensione delle cause alla base delle varie patologie, queste tecniche di immagine stanno migliorando il modo in cui la malattia viene rilevata e trattata. La possibilità di disporre di sistemi che da un lato hanno la capacità di visualizzare strutture sempre più piccole e dall’altro sono in grado di caratterizzare le alterazioni molecolari alla base dei processi patologici consentono di giungere alla diagnosi sempre più precocemente. Oggi le immagini diagnostiche non sono solo la rappresentazione della morfologia delle strutture anatomiche ma contengono sempre più informazioni che sono molto preziose per capire i processi patologici e utilizzare al meglio le possibilità terapeutiche di cui disponiamo, sia farmaci che trattamenti di radioterapia, monitorandone l’efficacia. La complessità di questa strumentazione diagnostica implica la necessità che più competenze lavorino in sinergia per poter interpretare al meglio la grande quantità di informazioni che possiamo ottenere. Per questo oggi si parla di imaging molecolare intendendo con questo termine la visualizzazione, la caratterizzazione e la quantificazione dei processi biologici a livello cellulare negli organismi viventi.