برش‌نگاری با گسیل پوزیترون: تفاوت میان نسخه‌ها

 

از آنجایی که برای آشکارسازی [[تلاشی جفتی]] احتیاج به [[رادیو ایزوتوپ]]‌های با [[نیمه عمر]] کمتر از دو ساعت می‌باشد، پت اسکن را اغلب در مجاورت یک دستگاه [[شتاب‌دهنده]] نصب می‌کنند. پر مصرف‌ترین این ایزوتوپها [[فلور-۱۸]] است که نیمه عمر آن حدود ۱۱۰ دقیقه‌است. خرید و نصب این‌گونه شتاب‌دهنده‌ها خود حدود یک میلیون دلار هزینه دربردارد.<ref name="Paul E. Christian p.۷۷" />

 

=== تومورشناسی ===

[[عصب‌شناسی|عصب شناسی]]: [[تصویربرداری عصبی|تصویر برداری عصبی]] PET مبتنی بر یک فرضیه است که مناطقی از رادیواکتیویت بالا با فعالیت مغز مرتبط است. غالبا به طور غیر مستقیم اندازه‌گیری جریان خون به قسمت‌های مختلف مغز که به طور کلی اعتقاد بر آن همبستگی است و با استفاده از تریسیکس اکسیژن 15 اندازه گیری شده است. به دلیل نیمه عمر 2 دقیقه، O-15 باید به طور مستقیم از یک سیکلوترون پزشکی استفاده شود که دشوار است. در عمل، از آنجا که مغز به طور معمول یک کاربر سریع از گلوکز است و از آنجایی که آسیب مغزی مانند [[بیماری آلزایمر]] به میزان قابل توجهی متابولیسم مغز گلوکز و اکسیژن را در کنار هم کاهش می دهد، FDG-PET استاندارد مغز، که میزان مصرف گلوکز را اندازه گیری می کند، همچنین ممکن است با موفقیت مورد استفاده قرار گیرد تا بیماری آلزایمر را از دیگر فرایندهای دمانس تشخیص دهد و هم‌چنین تشخیص زودهنگام بیماری آلزایمر. مزیت FDG-PET برای این کاربردها بسیار وسیع است. تصویربرداری PET با FDG همچنین می تواند برای تعیین محل تمرکز تشنج استفاده شود: تمرکز تشنج در طول اسکن اینترتیال به عنوان هیوم متابولیک ظاهر می‌شود. چندین [[پرتودرمانی|رادیوتراپی]] (یعنی رادیولایگارد) برای PET ساخته شده است که لیگاندهای برای انواع خاصی از نوروپریپتورهای مانند [¹¹C] راکلوپرید، [¹⁸F] فاللیپرید و F-18] desmethoxyfallpride] برای گیرنده های dopamine D2 / D3،[¹¹C] McN 5652 و [¹¹C]

 

 

توسعه تعدادی از پرونده های جدید برای تصویربرداری PET in vivo PET در مغز انسان، تصویربرداری آمیلوئید را در آستانه استفاده بالینی به ارمغان آورده است. اولین پروژه‌های تصویربرداری آمیلوئید در [[دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس]] و در [[دانشگاه پیتسبرگ|دانشگاه پیتزبورگ]] توسعه یافته است. این پروب‌های تصویربرداری آمیلوئید تجسم پلاکت‌های آمیلوئیدی را در مغز بیماران آلزایمر اجازه می‌دهد و می‌تواند به پزشکان در تشخیص بالینی پیش از مرگ و پیشگیری از AD کمک کند و در ایجاد درمان های جدید ضد آمیلوئید کمک کند. (¹¹C]PMP (N-[¹¹C]methylpiperidin-4-yl propionate] یک رادیو دارو جدید است که در تصویربرداری PET استفاده می‌شود تا فعالیت سیستم انتقال دهنده عصبی استیل کولینرژیک را با عمل به عنوان یک بستر برای استیل کولین استراز به اثبات رساند. معاینه پس از مرگ بیماران مبتلا به AD نشان دهنده کاهش سطح استیل کولین استراز است. ¹¹C] PMP] برای نقشه برداری فعالیت استیلکولین استراز در مغز استفاده می شود که می تواند به تشخیص AD کمک کند و به مراقبت از درمان های AD کمک کند.<ref>{{Cite journal|last=Kuhl|first=D. E.|last2=Koeppe|first2=R. A.|last3=Minoshima|first3=S.|last4=Snyder|first4=S. E.|last5=Ficaro|first5=E. P.|last6=Foster|first6=N. L.|last7=Frey|first7=K. A.|last8=Kilbourn|first8=M. R.|date=1999-03-01|title=In vivo mapping of cerebral acetylcholinesterase activity in aging and Alzheimer's disease|url=http://dx.doi.org/10.1212/wnl.52.4.691|journal=Neurology|volume=52|issue=4|pages=691–691|doi=10.1212/wnl.52.4.691|issn=0028-3878}}</ref> [[:en:Avid_Radiopharmaceuticals|Avid Radiopharmaceuticals]] داراي ترکیباتی به نام فلوربتاپیر است که از رادیونوکلئید فلوئور -18 طولانی مدت برای تشخیص پلاک های آمیلوئید با استفاده از اسکن PET استفاده می‌کند.<ref>{{Cite journal|last=Lei Zhang|last2=Tony E Grift|date=2010|title=A New Approach to Crop-Row Detection in Corn|url=http://dx.doi.org/10.13031/2013.29834|journal=2010 Pittsburgh, Pennsylvania, June 20 - June 23, 2010|location=St. Joseph, MI|publisher=American Society of Agricultural and Biological Engineers|doi=10.13031/2013.29834}}</ref>

جراحی استریوتاکتیک و رادیو جراحی: جراحی هدایت شده با PET، درمان تومورهای داخل جمجمه، بیماری های شریانی وریدی و سایر شرایط قابل درمان جراحی را تسهیل می‌کند.<ref>{{یادکرد کتاب|نشانی=http://dx.doi.org/10.1007/978-3-7091-0583-2_1|عنوان=Modern Multimodal Neuroimaging for Radiosurgery: The Example of PET Scan Integration|نام خانوادگی=Levivier|نام=M.|نام خانوادگی۲=Massager|نام۲=N.|نام خانوادگی۳=Wikler|نام۳=D.|نام خانوادگی۴=Goldman|نام۴=S.|تاریخ=2004|ناشر=Springer Vienna|شابک=9783709172001|مکان=Vienna|صفحات=1–7}}</ref>

 

مقاله اصلی: [[:en:Cardiac_PET|PET قلب]]

 

همانطور که رادیو ایزوتوپ تحت تجزیه ا[[پوزیترون|نتشار پوزیترون]] (همچنین به عنوان بتا مثبت شناخته می‌شود)، پوزیترون، یک ضد عنصر الکترون با شار مخالف را منتشر می‌کند. پوزیترون منتشر شده در بافت برای یک فاصله کوتاه (معمولا کمتر از 1 میلیمتر است اما وابسته به ایزوتوپ است) <ref>{{Cite journal|last=Quarantelli|first=Mario|last2=Prinster|first2=Anna|date=2007-01-23|title=Michael E. Phelps (ed) PET: physics, instrumentation and scanners. Springer, New York, 2006, 130 pp, 77 illustrations. Hardcover. $59.95. ISBN-10: 0-387-32302-3, ISBN-13: 978-0-387-32302-2|url=http://dx.doi.org/10.1007/s00259-006-0353-6|journal=European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging|volume=34|issue=5|pages=799–799|doi=10.1007/s00259-006-0353-6|issn=1619-7070}}</ref> سفر می‌کند، که در آن زمان انرژی جنبشی را از دست می‌دهد، تا زمانی که به نقطه‌ای که می‌تواند با الکترون ارتباط برقرار کند، تاخیر کند.<ref>{{Cite journal|last=Quarantelli|first=Mario|last2=Prinster|first2=Anna|date=2007-01-23|title=Michael E. Phelps (ed) PET: physics, instrumentation and scanners. Springer, New York, 2006, 130 pp, 77 illustrations. Hardcover. $59.95. ISBN-10: 0-387-32302-3, ISBN-13: 978-0-387-32302-2|url=http://dx.doi.org/10.1007/s00259-006-0353-6|journal=European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging|volume=34|issue=5|pages=799–799|doi=10.1007/s00259-006-0353-6|issn=1619-7070}}</ref> این برخورد هر دو الکترون و پوزیترون را نابود می‌کند و یک جفت فوتون های نابود کننده (گاما) ایجاد می‌کند که در جهت تقریبا مخالف حرکت می‌کنند. این‌ها هنگامی که آنها در یک دستگاه اسکن می‌رسند، ایجاد می‌شوند و موجب نوردهی می‌شوند که توسط فوتومولتیپایر‌ها یا فوتودیوئید‌ها (سی APD) به دست می‌آید. این تکنیک به تشخیص همزمان یا همزمان دو فوتون که در جهت تقریبا مخالف حرکت می‌کند بستگی دارد (دقیقا در مرکز محدوده‌ی توده‌ی آن‌ها کاملا مخالف است، اما اسکنر هیچ راهی برای دانستن آن ندارد، و به همین جهت یک جهت کوچک ساخته شده است) فوتون‌هایی که به "جفت" های زمانی (به عنوان مثال در یک پنجره زمانی از چند نانو ثانیه) وارد نمی‌شوند، نادیده گرفته می‌شوند.

 

مهم‌ترین بخش از تلفات الکترون-پوزیترون موجب می‌شود که دو فوتون گاما 511 کیلووات در حدود تقریبا 180 درجه به یکدیگر منتقل شوند؛ از این رو، ممکن است منبع خود را در کنار یک خط مستقیم از همپوشانی (که همچنین خط پاسخ یا LOR نامیده می شود) قرار دهیم. در عمل، LOR دارای عرضی غیر صفر است زیرا فوتون‌های خروجی دقیقا به فاصله 180 درجه از یکدیگر فاصله ندارند. اگر زمان حل و فصل آشکارسازها کمتر از 500 [[پیکوثانیه]]، به جای حدود 10 [[نانو]] [[ثانیه (درجه)|ثانیه]] باشد، ممکن است این رویداد را به یک بخش از وتر، که طول آن با وضوح زمان سنج آشکارساز تعیین می‌شود، قرار دهیم. با بهبود وضوح زمان، [[نسبت سیگنال به نویز]] (SNR) تصویر بهبود خواهد یافت و نیاز به رویدادهای کمتر برای دستیابی به همان کیفیت تصویر است. این تکنولوژی هنوز معمول نیست، اما در برخی از سیستم‌های جدید موجود است.<ref>{{Cite journal|last=Muzic|first=Raymond F.|last2=Kolthammer|first2=Jeffrey A.|date=2006|title=PET Performance of the GEMINI TF: A Time-of-flight PET/CT Scanner|url=http://dx.doi.org/10.1109/nssmic.2006.354274|journal=2006 IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record|publisher=IEEE|doi=10.1109/nssmic.2006.354274|isbn=1424405602}}</ref>

 

اسکن PET ها در کنار اسکن سیگنال‌های مغناطیسی یا [[رزونانس مغناطیسی هسته‌ای|رزونانس مغناطیسی]] (MRI)، با ترکیب به اطلاعات هر دو آناتومیک و متابولیکی (یعنی آنچه که ساختار است و آنچه که آن را بیوشیمیایی انجام می‌دهد) خوانده می‌شود. از آنجا که تصویربرداری PET در ترکیب با تصویربرداری آناتومیکی مفید است، مانند CT، اسکنرهای PET مدرن اکنون با CT Scanners چند منظوره پیشرفته (به اصطلاح PET-CT) در دسترس هستند. از آنجا که دو اسکن می‌تواند در یک جلسه فوری در همان جلسه انجام شود و بیمار موقعیت بین دو نوع اسکن را تغییر نمی‌دهد، دو مجموعه تصاویر دقیق تر ثبت می‌شوند، به طوری که مناطق ناهنجاری در تصویربرداری PET می‌توانند بیشتر باشد کاملا با آناتومی در تصاویر سی تی ارتباط دارد. این بسیار مفید است در ارائه دیدگاه‌های دقیق از حرکت دادن اندام ها یا ساختارها با تغییرات آناتومیکی بالاتر، که بیشتر در خارج از مغز اتفاق می‌افتد.در موسسه بیولوژي و بیوفیزیک [[:en:Forschungszentrum_Jülich|Jülich]]، بزرگترین دستگاه PET MRI جهان در آوریل 2009 شروع به کار کرد: یک توموگرافی رزونانس مغناطیسی 9.4 تسلی (MRT) همراه با توموگرافی انتشار پوزیترون (PET). در حال حاضر، فقط مغز را می‌توان در این میدان‌های مغناطیسی بالا اندازه‌گیری کرد.<ref>{{Cite journal|last=Bidmon|first=Hans-J|last2=Speckmann|first2=Erwin-J|last3=Zilles|first3=Karl J|date=2009|title=Seizure Semiology, Neurotransmitter Receptors and Cellular-stress Responses in Pentylenetetrazole Models of Epilepsy|url=http://dx.doi.org/10.17925/enr.2009.04.01.76|journal=European Neurological Review|volume=4|issue=1|pages=76|doi=10.17925/enr.2009.04.01.76|issn=1758-3837}}</ref> برای تصویربرداری از مغز، ثبت نام CT، MRI و اسکن PET می‌تواند بدون نیاز به یک PET CT یا PET-MRI با استفاده از دستگاه شناخته شده به عنوان N-localizer انجام شود.<ref>{{یادکرد کتاب|نشانی=http://dx.doi.org/10.1007/978-3-7091-0583-2_1|عنوان=Modern Multimodal Neuroimaging for Radiosurgery: The Example of PET Scan Integration|نام خانوادگی=Levivier|نام=M.|نام خانوادگی۲=Massager|نام۲=N.|نام خانوادگی۳=Wikler|نام۳=D.|نام خانوادگی۴=Goldman|نام۴=S.|تاریخ=2004|ناشر=Springer Vienna|شابک=9783709172001|مکان=Vienna|صفحات=1–7}}</ref> <ref>{{یادکرد کتاب|نشانی=http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4614-8363-2_3|عنوان=Techniques of Stereotactic Localization|نام خانوادگی=Tse|نام=Victor C. K.|نام خانوادگی۲=Kalani|نام۲=M. Yashar S.|نام خانوادگی۳=Adler|نام۳=John R.|تاریخ=2015|ناشر=Springer New York|شابک=9781461483625|مکان=New York, NY|صفحات=25–32}}</ref> <ref>{{Cite journal|last=Green|first=Dave|date=2014-12-08|title=Stereotactic Radiosurgery and Stereotactic Body Radiation Therapy. Edited by Stanley H. Benedict, David J. Schlesinger, Steven J. Goetsch, Brian D. Kavanagh CRC Press, Taylor & Francis Group; ISBN 13:978-1-4398-4197-6; 395 pages; Hardback £79.20|url=http://dx.doi.org/10.1017/s146039691400048x|journal=Journal of Radiotherapy in Practice|volume=14|issue=01|pages=105–106|doi=10.1017/s146039691400048x|issn=1460-3969}}</ref> <ref>{{یادکرد کتاب|نشانی=http://dx.doi.org/10.1016/b978-0-444-53497-2.00003-6|عنوان=Deep brain stimulation surgical techniques|نام خانوادگی=Khan|نام=Fahd R.|نام خانوادگی۲=Henderson|نام۲=Jaimie M.|تاریخ=2013|ناشر=Elsevier|شابک=9780444534972|صفحات=27–37}}</ref>

 

حداقل رساندن دوز تابش به موضوع، جذابیت استفاده از رادیونوکلئید های کوتاه مدت است. در کنار نقش تعیین شده خود به عنوان یک تکنیک تشخیصی، PET به عنوان یک روش برای ارزیابی پاسخ به درمان، به ویژه درمان [[سرطان]] <ref>{{Cite journal|last=Young|first=H.|last2=Baum|first2=R.|last3=Cremerius|first3=U.|last4=Herholz|first4=K.|last5=Hoekstra|first5=O.|last6=Lammertsma|first6=A.A.|last7=Pruim|first7=J.|last8=Price|first8=P.|date=1999-12|title=Measurement of clinical and subclinical tumour response using [18F]-fluorodeoxyglucose and positron emission tomography: review and 1999 EORTC recommendations|url=http://dx.doi.org/10.1016/s0959-8049(99)00229-4|journal=European Journal of Cancer|volume=35|issue=13|pages=1773–1782|doi=10.1016/s0959-8049(99)00229-4|issn=0959-8049}}</ref> نقش گسترده ای دارد.