De techniek van MR (magnetische resonantie) is uitstekend om zachte weefsels in beeld te brengen met een hoog contrast en veel ruimtelijke details. MR is ook de beste keuze om een functie-onderzoek te doen waarbij de patiënt een taak moet uitvoeren. Een PET-scan (positron emissie tomografie) is dan weer uitermate geschikt om chemische of moleculaire activiteit in beeld te brengen: een licht radioactieve vloeistof ingespoten bij de patiënt gaat rechtstreeks naar de plaatsen waar ziekteveroorzakende moleculaire processen plaatsvinden, zoals tumorvorming, verstoorde chemische signaaloverdracht bij psychiatrische aandoeningen of eiwitneerslag, zoals bij de ziekte van Alzheimer. De combinatie van die twee doeltreffende beeldvormingstechnieken zorgt voor een juistere en snellere diagnose bij patiënten en voor betere geïndividualiseerde planning van behandelingen. 

Interuniversitair

De simultane snelle PET-MR is operationeel op vier plaatsen in Europa, met name in universitaire ziekenhuizen in Zürich, Parijs, Uppsala en Umea. In Leuven werd nu het vijfde toestel in Europa opgestart, gefinancierd door UZ Leuven zelf en de Vlaamse Herculesstichting voor wetenschappelijk onderzoek, in samenwerking met de diensten radiologie en nucleaire geneeskunde van UZ Leuven  en onderzoekers van UZ Gent en UZ Antwerpen. Prof. dr. Koen Van Laere, diensthoofd nucleaire geneeskunde in UZ Leuven en coördinator van de interuniversitaire samenwerking: “We zullen het toestel heel breed gebruiken voor innovatief onderzoek naar de ontstaansmechanismen en gevolgen van ziekten in de hersenen, het hart en andere organen. Ook voor de diagnose en opvolging van tumorvorming, zoals bij patiënten met darm-, borst- en prostaatkanker, zal de PET-MR een meerwaarde zijn.”

Simultaan

Het feit dat de beeldvorming op hetzelfde moment gebeurt, is op de eerste plaats een voordeel voor de patiënt zelf. Kinderen, ouderen of mensen met dementie worden minder belast door de twee onderzoeken samen en dus sneller te kunnen doen. Daarnaast zijn er lichaamszones waarbij het moeilijk is om foto’s van een afzonderlijk gemaakte MR en PET op elkaar te leggen, zoals bij tumoren in de hals of buik: organen in die zone verschuiven makkelijk, waardoor je twee apart gemaakte beelden niet haarfijn op elkaar kunt leggen. 

Nog belangrijker is dat je met simultane beeldvorming ook onderzoek kunt doen naar tijdsafhankelijke fenomenen. Prof. dr. Koen van Laere: “Het effect van medicatie op de hersenen of een onderzoek waarbij de patiënt taken moet uitvoeren kun je zowel meten met een functionele MR-techniek als met PET. Als je die twee onderzoeken afzonderlijk doet, zal de situatie nooit exact hetzelfde zijn. Nu kunnen we een PET en MR bekijken van die ene bepaalde situatie op hetzelfde moment, waardoor we een veel juister en completer beeld hebben wat er zich in de hersenen van psychiatrische of neurologische patiënten afspeelt.”

Supersnel

Jarenlang bleek het technisch onmogelijk om de PET-technologie te combineren met magnetische resonantie, omdat de detectoren niet werkten in het enorme magneetveld van MR. GE Healthcare ontwikkelde een supersnelle PET-detector, gebaseerd op SiPM technologie (silicon photomultiplier detector), die wel combineerbaar is met MR. De razendsnelle digitale detector met een respons van 400 picoseconde, een miljoenste van een miljoenste seconde, zorgt voor lichaamsbeelden met een uitstekende kwaliteit, minder ruis en beter ruimtelijk onderscheidend vermogen. Daardoor kan men kleinere structuren in de hersenen zien en kleinere lymfeknopen die eventueel aangetast zijn door kanker. Bovendien laten die supersnelle detectoren toe om de activiteit van weefsels nauwkeuriger te meten en te vergelijken met voorgaande onderzoeken bij de patiënt. Resultaat: een snellere en juistere diagnose en betere opvolging van behandelingseffecten. 

Nauwkeurig

Professor Van Laere: “De combinatie van deze twee technieken geeft ons het beste van twee werelden. De gelijktijdige snelle beeldvorming laat ons toe onderzoek uit te voeren waar we tien jaar geleden nog niet van konden dromen. Voor tumordetectie heeft PET-CT-beeldvorming momenteel een nauwkeurigheid van ongeveer 90 procent. Met PET-MR en de nieuwere speurstoffen in het PET-onderzoek hopen we in de nabije toekomst naar een nauwkeurigheid van 95 tot 98 procent te kunnen gaan. Het is een nieuwe stap naar gepersonaliseerde maar kostenefficiënte precisiegeneeskunde.”