Хотя количество молекулярных трейсеров, которые можно метить излучающими позитроны радионуклидами, чрезвычайно велико, а клинические исследования исчисляются тысячами, клиническая практика в основном ограничивается использованием аналога глюкозы, меченного ¹⁸F (радиоактивным фтором), под названием ¹⁸F-фтордезоксиглюкоза (18F-fluorodeoxyglucose) или сокращенно ¹⁸F-ФДГ.
¹⁸F (радиоактивный фтор) имеет короткий период полураспада (110 минут), что обеспечивают меньшее время лучевой нагрузки на пациента по сравнению с другими радионуклидами, обычно используемыми в ядерной медицине, такими как ⁹⁹ᵐТехнеций (6 часов) и ²⁰¹Таллий (72 часа).
ПЭТ с ¹⁸F-ФДГ позволяет оценить фундаментальное изменение, характерное для всех злокачественных новообразований, а именно — метаболизм глюкозы в клетках. Повышенное поглощение глюкозы является одним из ключевых изменений, связанных с высоким уровнем гликолиза в раковых клетках. Эта особенность легла в основу ФДГ-ПЭТ визуализации и клинического применения метода для диагностики, стадирования, рестадирования, прогнозирования ответа на лечение и оценки общего прогноза при опухолевых процессах.
ПЭТ-сканер регистрирует радиоактивный распад ¹⁸F-ФДГ и формирует изображения метаболического пути глюкозы в тканях и органах человеческого тела. Раковые клетки из-за высокого уровня гликолиза (повышенного накопления ¹⁸F-ФДГ) отображаются как «яркие» области при ПЭТ-исследовании. Это обеспечивает полуколичественный анализ и прижизненное (in vivo) картирование злокачественного процесса с измерением уровня поглощения глюкозы (например, стандартизированного уровня захвата, SUV) по всему телу.
Метаболические изменения в опухолевых клетках обычно происходят до увеличения размеров опухоли, что делает ФДГ-ПЭТ важным диагностическим и терапевтическим инструментом для мониторинга ответа на лечение в онкологии. Получение информации о раке на ранних стадиях позволяет быстрее начать эффективное лечение.