Tutkimuksessa kehitetty uusi PET-kuvantamismenetelmä huomioi sydämen liikkeen epätarkkuudet (Väitös: LL Tommi Kokki, 13.11.2021, kliininen fysiologia ja isotooppilääketiede)

LL Tommi Kokin väitöstutkimuksessa selvitettiin, voiko sydämen kaksoisliiketahdistetulla PET-kuvantamisella havaita sepelvaltimoplakin kokoisia ja todenmukaisesti liikkuvia pieniä radioaktiivisia kohteita käytössä olevia tahdistusmenetelmiä luotettavammin. Tutkimustyössä kehitetty menetelmä kvantitoitiin ja sen toimivuutta testattiin kahdella mekaanisella mallilla.

– Jälkimmäinen sydänmalli rakennettiin siten, että se vastasi mitoiltaan ja liikkeiltään hyvin tarkasti oikean sydämen rakennetta ja liikkeitä. Menetelmän toimivuutta testattiin lisäksi akuuttia sepelvaltimotautikohtausta mallintavassa eläinmallissa sekä muutamilla sairaalahoitoon otetuilla sydänsairailla potilailla, Kokki kertoo.

Eläinmallissa sepelvaltimoon asetettiin haavoittuvaa sepelvaltimoplakkia mallintava pieni radioaktiivinen kohde, minkä havaitsemista ja liikettä tutkittiin PET-kuvantamisella. Kaksoisliiketahdistusmenetelmän todettiin havaitsevan sekä keinotekoisen sydänmallin että eläinmallin PET-kuvissa sepelvaltimoplakkia muistuttavat radioaktiiviset kohteet olemassa olevia tahdistusmenetelmiä herkemmin ja tarkemmin.

– Väitöskirjan löydökset vahvistavat, että eliminoimalla kuvauksen aikainen sydämen liike käyttäen kaksoisliiketahdistusta, PET-kuvissa voidaan havaita luotettavasti sepelvaltimoplakin kokoisia todenmukaisesti liikkuvia radioaktiivisia kohteita, Kokki sanoo.

Kaksoisliiketahdistetun PET-menetelmän toimivuutta testattiin myös sairaalahoitoon otetuilla akuuttia sepelvaltimotautikohtausta sairastavilla potilailla. Yhdellä potilaalla viidestä tutkitusta havaittiin paikallinen sokerianalogimerkkiainekertymä (18F-FDG) sepelvaltimoplakin alueella.

– Tämä sepelvaltimoplakin tulehdukseen viittaava PET-kertymä oli havaittavissa vain sydämen kaksoisliiketahdistetuissa PET-kuvissa.

Liike-epätarkkuudet haasteena sydämen tarkalle PET-kuvantamiselle

Akuutti sepelvaltimotautikohtaus on yleensä seurausta haavoittuvan sepelvaltimoplakin repeämästä ja sen seurauksena syntyvästä suonensisäisestä verihyytymästä, joka voi tukkia sepelvaltimon verenvirtauksen täysin. Ilman akuuttia hoitoa sepelvaltimotukos johtaa pysyvään sydänvaurioon tai aiheuttaa äkkikuoleman.

– Riskiryhmässä olevien oireettomien yksilöiden varhainen tunnistaminen ja oikea-aikainen hoito voisi vähentää akuuttien sepelvaltimotautikohtausten ilmaantuvuutta ja siten inhimillistä kärsimystä ja ennenaikaista kuolleisuutta. Riskissä olevien yksilöiden varhaisella hoitoon ohjauksella voisi olla myös positiivinen vaikutus yhteiskuntamme toimintakykyyn vähentäen sepelvaltimotautikohtauksista yksilöille aiheutuvaa ennenaikaista työkyvynmenetystä, Tommi Kokki sanoo.

Sydämen kaksoisliiketahdistettu PET-kuvantaminen on potentiaalinen menetelmä tulehduksellisten ja repeämisalttiiden sepelvaltimoplakkien havaitsemiseksi ennen akuuttia sepelvaltimotautikohtausta.

– Sydämen rakenteiden tarkan PET-kuvantamisen haasteena ovat olleet esimerkiksi hengitys- ja pumppausliikkeen aiheuttamat liike-epätarkkuudet. Kliinisessä käytössä olevilla sydämen PET-kuvantamismenetelmillä ei ole ollut mahdollista havaita pieniä, vain muutaman millimetrin kokoisia, nopeasti liikkuvia haavoittuvia sepelvaltimoplakkeja, Kokki kertoo.

Repeämisalttiiden sepelvaltimoplakkien havaitsemiseksi tarvitaan uusia PET-kuvausaineita

Liikkeen lisäksi repeämisalttiiden sepelvaltimoplakkien PET-kuvantamisen haasteena on radioaktiivisten kuvausaineiden epäspesifisyys.

– Nykyiset radiomerkkiaineet eivät ole riittävän kohdehakuisia, jotta sepelvaltimoiden kaksoisliiketahdistetulla PET-kuvantamisella voitaisiin tällä hetkellä luotettavasti arvioida oireettoman yksilön akuutin sepelvaltimotautikohtauksen riskin todennäköisyyttä, Kokki kertoo.

***

LL Tommi Kokki esittää väitöskirjansa ”Dual gated PET/CT imaging of heart” julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa lauantaina 13.11.2021 klo 12.00 (Turun yliopisto, Medisiina D, Alhopuro-sali, Kiinamyllynkatu 10, Turku). Yleisö voi seurata väitöstä myös etäyhteydellä.

Vastaväittäjänä toimii dosentti Kirsi L. Timonen (KSSHP Keski-Suomen Sairaala Nova) ja kustoksena professori Juhani Knuuti (PET-keskus). Tilaisuus on suomenkielinen. Väitöksen alana on kliininen fysiologia ja isotooppilääketiede.

Turun yliopisto seuraa aktiivisesti koronavirustilannetta ja viranomaisten ohjeita. Yliopisto päivittää ohjeitaan tilanteen mukaan. Ohjeet ja linkit löytyvät osoitteesta: utu.fi/koronavirus

Väittelijän yhteystiedot: tommi.kokki@tyks.fi