PET-CT (Positron Emission Tomography-Computed Tomography) merupakan teknik pengimejan nuklear yang digunakan untuk mengetahui fungsi organ yang berkaitan dengan penyakit kanser yang diterjemahkan dalam bentuk imej. Organ seperti tiroid, tulang, jantung, hati dan organ-organ lain boleh diimbas dengan menggunakan kaedah tersebut serta fungsi organ yang tidak normal dapat diketahui dengan menggunakan bahan radiofarmaseutikal Positron Emission Tomography (PET). Sifat unik radionuklid PET telah menghasilkan cas positron (?+) dengan pelbagai tenaga yang berbeza sehingga 3.5 MeV. Radionuklid PET adalah unsur yang tidak stabil dan selepas kehilangan semua tenaga kinetik, ia berinteraksi dengan elektron dan terhasilah proses musnah-habis yang berlaku dalam masa yang amat singkat. Kedua-dua cas ?+ dan elektron yang wujud dalam badan pesakit ditukarkan kepada foton gamma melalui proses musnah-habis dan akan menghasilkan dua foton yang bertenaga 511KeV yang bertentangan arah. Kamera PET akan mengesan kedua-dua foton gamma dalam masa yang singkat. Rekabentuk sistem kamera PET-CT mengandungi pengesan sinar gamma yang disusun dalam bentuk cincin dan mengelilingi badan pesakit. Proses pengumpulan isyarat foton dari pelbagai sudut daripada badan pesakit akan mengambil masa di antara10minit hingga 30 minit bergantung kepada jenis siasatan dan jenis kamera pengesan PET-CT. Pada asasnya, proses penghasilan imej PET pada pesakit memerlukan kepakaran daripada tiga bidang utama seperti fizik perubatan, sains radiofarmaseutikal dan juga bidang pengimejan klinikal. Setiap kepakaran meliputi bidang khusus secara mendalam bagi memastikan pemgimejan PET-CT berlaku dengan jayanya. Justeru itu,kefahaman terhadap isu radiofarmaseutikal amatlah penting bagi memahami pengimejan perubatan nuklear di peringkat molekular.

Secara umumnya penghasilan radiofarmaseutikal PET adalah berdasarkan pertimbangan berikut:

1. Kewujudan dan kesesuaian radionuklid kepada manusia (mengenal pasti kemudahan siklotron untuk menghasilkan PET radionuklid);
2. Ciri-ciri fizikal radionuklid (tempoh separuh hayat yang pendek adalah digalakkan bagi mengelakkan masalah isu-isu ketoksidan radionuklid);
3. Isu pelabelan bahan radiokimia (sebatian sisa kimia yang rendah dan ketulenan radiokimia);
4. Kinetik Radiofarmaseutikal dalam manusia (isu-isu ketoksidan radionuklid).

Pada masa ini terdapat terdapat beberapa radionuklid PET yang sesuai untuk digunakan sebagai radiofarmaseutikal seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 1.

Jadual 1: Jenis radionuklid yang biasa di gunakan dalam pengimejan PET

Secara prinsipnya, radiofarmaseutikal PET melibatkan dua komponen asas seperti struktur molekul contohnya vektor, pembawa dan ligan serta komponen yang kedua ialah sumber radionuklid PET. Dalam keadaan tertentu, penyambung antara kedua-dua komponen dipanggil pemaut adalah perlu. Pembawa mentakrifkan ciri-ciri biologi dan bertanggungjawab untuk berinteraksi secara kimia dan biokimia dalam organisma hidup seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.

Sumber Gambar: www.sciencedirect.com

Rajah 1: Sasaran utama untuk radiofarmaseutikal pada permukaan sel(Sumber: Asas dan prinsip radiofarmaseutikal untuk PET-CT)

Sifat radiofarmaseutikal PET adalah amat mudah digantikan terus ke dalam sel biomolekul tanpa mengubah sifat-sifat asal pada molekul. Pada masa ini, lebih daripada 95% daripada semua kajian pengimejan PET telah dilakukan oleh menggunakan analog glukosa, 18F-2-fluoro-2-deoxy-d-glukosa (F18-FDG). Penggunaan bahan radiofarmaseutikal F18-FDG dalam pengimejan PET dapat membezakan di antara kadar metabolisme glukosa pada sel dalam badan pesakit yang normal dan juga bagi sel-sel malignan di mana mempunyai kadar metabolisme yang lebih tinggi. Produk radiofarmaseutikal F18-FDG juga telah disahkan sebagai standard baru di negara maju untuk menyiasat tahap pesakit yang menghidapi kanser Hodgkin Limfoma(HL) dan juga mempunyai potensi bagi menggantikan kaeadahkaedah penggunaan Computed Tomograpy (CT) di masa akan datang. F18-FDG juga berguna untuk mengkaji keadaan fungsi jantung para pesakit, disebabkan oleh pengambilan glukosa yang tinggi oleh sel-sel pada jantung. Beberapa bahan radiofarmaseutikal lain yang berpotensi boleh dilabelkan dengan F18 sedang giat dibangunkan seperti ditunjukkan dalam Jadual 2. Sejak lebih daripada 40 tahun yang lalu, F18-FDG mula mencetuskan kajian penyelidikan yang berterusan dalam pengimejan PET. Kini, F18-FDG adalah produk radiofarmaseutikal diakui umum untuk digunakan dalam pengurusan pesakit kanser kerana sifat-sifat fizikalnya yang mempunyai tempoh separa hayat yang rendah. Selain digunakan dalam penyiasatan pengimejan PET bagi kes-kes jangkitan, Ga68 digunakan dalam pengimejan kanser seperti neuroendokrina apabila dilabel dengan peptida. Rb82 (a separuh hayat 75 saat), yang boleh didapati daripada penjana Sr82-Rb82, dan berguna untuk pengimejan PET bagi menyiasat aliran darah ke myocardium dan mempunyai potensi yang cerah dalam pengurusan pesakit jantung.

Jadual 2: Ejen farmaseutikal yang kerap dilabelkan dengan F18

Ciri-ciri sifat fizikal yang khusus pada radionuklid PET adalah asas utama untuk mengesan isyarat pada sasaran tumor atau organ tertentu. Sifat-sifat biokimia pembawa molekul seperti ciri-ciri yang mengikat, metabolisme, dan kadar proses kehilangan adalah penting untuk dikembangkan dalam bidang pemodelan molekul dan dosimetri. Daripada perspektif klinikal, pemahaman asas penyediaan radiofarmaseutikal PET seperti potensi kewujudan benda asing dalam produk tersebut, peratusan yang rendah radiofarmaseutikal dilabel dan tidak berlabel (berpotensi radiofarmaseutikal PET tidak pergi ke sasaran) juga diperlukan untuk menghasilkan imej PET menggunakan kamera PET-CT. Pada masa ini, terdapat empat radiofarmaseutikal PET diiktiraf secara rasmi oleh FDA: natrium fluorida (F18-Na) untuk pengimejan tulang, rubidium klorida (82Rb-Cl) untuk penilaian prestasi miokardium diagnosis dan menyiasat infarksi miokardium pada sistem kardiak pesakit, F18-FDG untuk mengenal pasti tahap ambilan metabolisme normal glukosa dan penyakit malignan utama dan metastatik dan ammonia (13N-H3) untuk penilaian aliran darah miokardium. Proses pengimejan PET memerlukan peralatan kos yang mahal, antaranya termasuk mesin siklotron digunakan untuk menghasilkan radionuklid PET, peranti automatik perlabelan bagi penghasilan radiofarmaseutikal PET, pembersihan peranti, dan kamera PET-CT. Dengan aplikasi pengimejan PET digunakan secara meluas dalam bidang kardiologi dan neurologi, ia seolah-olah membawa makna yang begitu besar dan faedah yang lebih baik bagi proses penyiasatan kanser.

Radiofarmaseutikal PET mempunyai kategori yang tersendiri di dalam industri farmaseutikal di kebanyakan negara di dunia. Ia disebabkan oleh aspek penyediaan dan juga kawal selia semasa rawatan disebabkan oleh sifat radionuklid tersebut. Sifat tempoh separuh hayat yang pendek tidak memungkinkan penghantaran radiofarmaseutikal PET lebih daripada empat jam. Secara keseluruhannya, radiofarmaseutikal PET merupakan nadi utama pengimejan molekular, memberi nafas baru kepada pengimejan PET-CT dan masa hadapan radiofarmaseutikal PET adalah terbuka untuk diterokai dengan lebih lanjut lagi.

Rujukan

Wadsak W, Mitterhauser M, Wadsak W, et al. Basics and principles of radiopharmaceuticals for PET/CT. Eur J Radiol. 2010;73(3):461-469.