Zastosowanie wskaźnika SUV w medycynie nuklearnej

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.

Czym jest wskaźnik SUV?

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.

Jakie jest zastosowanie wskaźnika SUV w zakresie diagnostyki?

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.

Jakie znaczenie dla procesu diagnostyczno-terapeutycznego mają obliczone wartości SUV?

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.

Czytaj też: Ultrasonografia w rękach anestezjologa w diagnostyce i monitorowaniu układu krążenia na bloku operacyjnym i w OAIIT