16-boʻlakli KT bilan PET/KT-tizimi; shiftga oʻrnatilgan qurilma KT kontrast modda uchun.

Pozitron emissiya tomografiyasi (PET)^[1] metabolik jarayonlardagi va boshqa fiziologik faoliyatdagi oʻzgarishlarni koʻrish va oʻlchash uchun Izotop indikatorlar deb nomlanuvchi radioaktiv moddalardan foydalanadigan funktsional hususiyatlarni , qon oqimi, mintaqaviy kimyoviy tarkibini tasvirlash usuli hisoblanadi. Tanadagi maqsadli jarayonga qarab, turli xil tasvirlash maqsadlari uchun turli moddalar qoʻllanadi. Masalan, 18-F-FDG odatda saraton kasalligini aniqlash uchun ishlatiladi, NaF18 suyak shakllanishini aniqlash uchun keng qoʻllanadi va kislorod-15 baʼzan qon oqimini oʻlchash uchun ishlatiladi.

Tarix

Emissiya va transmissiya tomografiyasi tushunchasi 1950-yillarning oxirida Devid E. Kuhl, Lyuk Chapman va Roy Edvards tomonidan kiritilgan. keyinchalik ularning ishlari Pensilvaniya universitetida bir nechta tomografik asboblarni loyihalash va qurishga olib keldi. 1975 yilda tomografik tasvirlash texnikasi yanada rivojlandi Mishel Ter-Pogossian, Maykl E. Felps, Edvard J. Xofman va boshqalar Vashington universiteti tibbiyot maktabi.

Gordon Braunell, Charlz Burnxem va ularning sheriklari tomonidan ishlash Massachusets umumiy kasalxonasi 1950-yillardan boshlab PET texnologiyasining rivojlanishiga katta hissa qo'shdi va tibbiy tasvirlash uchun yo'q qilish nurlanishining birinchi namoyishini o'z ichiga oldi.[82] ularning yangiliklari, shu jumladan engil quvurlardan foydalanish va volumetrik tahlil, Pet tasvirini joylashtirishda muhim ahamiyatga ega. 1961 yilda Jeyms Robertson va uning sheriklari Brukhaven Milliy laboratoriyasi "bosh qisuvchi" laqabli birinchi bitta samolyotli PET skanerini qurdi."

Pozitron tasvirni qabul qilish uchun eng mas'ul bo'lgan omillardan biri bu rivojlanish edi radiofarmatsevtika. Xususan, Brookhaven guruhi tomonidan Al Volf va Joanna Fauler rahbarligida etiketli 2-florodeoksi-D-glyukoza (2fdg) ning rivojlanishi PET tasvirlash ko'lamini kengaytirishda asosiy omil bo'ldi.murakkab birinchi avgust oyida Abass Alavi tomonidan ikki oddiy inson ko'ngilli uchun boshqarilgan 1976 Pensilvaniya universitetida. Oddiy (PET bo'lmagan) yadro skaneri yordamida olingan miya tasvirlari ushbu organda FDG kontsentratsiyasini namoyish etdi. Keyinchalik, ushbu modda zamonaviy protsedurani berish uchun maxsus pozitron tomografik skanerlarida ishlatilgan.

Pozitron asboblarining mantiqiy kengaytmasi ikkita 2 o'lchovli massivdan foydalangan holda dizayn edi. PC-I ushbu kontseptsiyadan foydalangan birinchi asbob edi va 1968 yilda ishlab chiqilgan, 1969 yilda yakunlangan va 1972 yilda xabar qilingan. Kompyuter-I ning tomografik rejimdagi birinchi dasturlari kompyuter tomografik rejimidan farqli o'laroq 1970 yilda xabar qilingan. tez orada ko'plab chorva mollarini rivojlantirish bilan shug'ullanadiganlar uchun dumaloq yoki silindrsimon detektorlar to'plami PET asbobsozligidagi mantiqiy keyingi qadam ekanligi ayon bo'ldi. Garchi ko'plab tergovchilar ushbu yondashuvni qo'llashgan bo'lsa-da, Jeyms Robertson va Zang-Xi Cho[87] birinchi bo'lib Petning hozirgi shakli prototipiga aylangan halqa tizimini taklif qilishdi. Salom Devid Taunsend va Ronald Nuttga tegishli PET-KT skaneri Time tomonidan 2000 yilda yilning tibbiy ixtirosi deb nomlangan.

Qoʻllanishi

PET keng tarqalgan tasvirlash texnikasi, yadroviy tibbiyotda qoʻllanadigan tibbiy sintilografi texnikasi. Radiofarmatsevtika - preparatga biriktirilgan radioizotop — tanaga izlovchi sifatida yuboriladi. Gamma nurlari uch oʻlchamli tasvirni hosil qilish uchun gamma-kameralar tomonidan yigʻib olinadi va aniqlanadi, xuddi rentgen tasvirini olish kabi.

PET skanerlari kompyuter tomografiyasini oʻz ichiga olishi mumkin va PET-KT skanerlari sifatida tanilgan. PET skaynerlash tasvirlari xuddi shu jarayon davomida bitta skayner yordamida amalga oshirilgan kompyuter tomografiyasi yordamida qayta tiklanishi mumkin.

PET skanerining kamchiliklaridan biri uning yuqori boshlangʻich narxi va doimiy operatsion xarajatlaridir.^[2]

PET klinikadan oldingi va klinik sharoitlarda qoʻllanadigan tibbiy va tadqiqot vositasidir. U oʻsmalarni tasvirlashda va klinik onkologiya sohasida metastazlarni qidirishda va turli xil demensiyalarni keltirib chiqaradigan baʼzi diffuz miya kasalliklarini klinik tashxislashda keng qoʻllanadi. PET oddiy inson miyasi, yurak faoliyati haqidagi bilimlarimizni oʻrganish va yaxshilash va dori vositalarini ishlab chiqishni qoʻllab-quvvatlash uchun qimmatli tadqiqot vositasidir. PET hayvonlardan foydalangan holda klinikadan oldingi tadqiqotlarda ham qoʻllanadi. Bu vaqt oʻtishi bilan bir xil mavzularda takroriy tekshiruvlar oʻtkazish imkonini beradi, bunda subyektlar oʻz nazorati sifatida harakat qilishlari mumkin va maʼlum bir tadqiqot uchun zarur boʻlgan hayvonlar sonini sezilarli darajada kamaytiradi. Ushbu yondashuv tadqiqot natijalarining statistik sifatini oshirish bilan birga kerakli namuna hajmini kamaytirishga imkon beradi.

Afzalliklari

Fiziologik jarayonlar organizmdagi anatomik oʻzgarishlarga olib keladi. PET biokimyoviy jarayonlarni, shuningdek, baʼzi oqsillarning ifodasini aniqlashga qodir boʻlganligi sababli, PET har qanday anatomik oʻzgarishlar paydo boʻlishidan ancha oldin molekulyar darajadagi maʼlumotlarni taqdim etishi mumkin. PET skanerlash buni toʻqimalarning turi va funktsiyasiga qarab turli xil qabul qilish tezligiga ega boʻlgan radioyorliqli molekulyar zondlar yordamida amalga oshiradi.

PET tasviri eng yaxshi maxsus PET skaneri yordamida amalga oshiriladi. Bundan tashqari, tasodif detektori bilan jihozlangan anʼanaviy ikki boshli gamma kamera yordamida PET tasvirlarini olish mumkin. Gamma-kamera PET tasvirining sifati pastroq va skanerlash uzoqroq davom etadi. Biroq, bu usul PET skanerlash talabi past boʻlgan muassasalar uchun arzon narxlardagi echimlarni topishga imkon beradi. Shu bilan bir qatorda, bu bemorlarni boshqa markazga yuborish yoki mobil skanerning tashrifiga tayanish boʻladi.

Tibbiy koʻrishning muqobil usullariga bitta fotonli emissiya kompyuter tomografiyasi (SPECT), rentgen tomografiyasi (KT), magnit-rezonans tomografiya (MRI) va funktsional magnit-rezonans tomografiya (fMRI) va ultratovush kiradi. SPECT — bu tanadagi molekulalarni aniqlash uchun radioligandlardan foydalanadigan PETga oʻxshash tasvirlash usuli. SPECT arzonroq va PETga qaraganda past tasvir sifatini taʼminlaydi.

¹⁸ F-FDG yordamida butun tanani PET skanerlash. Oddiy miya va buyraklar etiketlanadi va FDG parchalanishidan kelib chiqqan radioaktiv siydik siydik pufagida koʻrinadi. Bundan tashqari, jigarda yoʻgʻon ichak saratonidan katta metastatik oʻsma massasi koʻrinadi.

Ishlash mexanizmi

¹⁸ F-FDG bilan PET skanerlash klinik onkologiyada keng qoʻllanadi. FDG glyukoza analogi boʻlib, u glyukoza ishlatadigan hujayralar tomonidan soʻriladi va geksokinaza tomonidan fosforlanadi (uning mitoxondriyal shakli tez oʻsib borayotgan malignant oʻsmalarda sezilarli darajada koʻtariladi). Radioaktiv glyukoza molekulasining metabolik tutilishi PET skaneridan foydalanishga imkon beradi. Tasvirlangan FDG izlagichining kontsentratsiyasi toʻqimalarning metabolik faolligini koʻrsatadi, chunki u mintaqaviy glyukoza oʻzlashtirilishiga mos keladi. ¹⁸ F-FDG saratonning boshqa tana joylariga tarqalish ehtimolini oʻrganish uchun ishlatiladi (saraton metastazlari). Saraton metastazini aniqlash uchun ushbu ^{18 ta} F-FDG PET skanerlari standart tibbiy yordamda eng keng tarqalgan (hozirgi skanerlarning 90 % ni tashkil qiladi). Xuddi shu izlovchi demans turlarini tashxislash uchun ham foydalanish mumkin. Kamdan-kam hollarda, odatda, lekin har doim ham ftor-18 bilan etiketlanmagan boshqa radioaktiv izlagichlar tanadagi turli xil molekulalarning toʻqimalar kontsentratsiyasini tasvirlash uchun ishlatiladi.

Nevrologiya

Kislorod-15 izotopi bilan PET tasviri bilvosita miyaga qon oqimini oʻlchaydi. Ushbu usulda radioaktivlik signalining ortishi qon oqimining ortishidan dalolat beradi, bu esa miya faolligi oshishi bilan bogʻliq deb taxmin qilinadi. 2 minutlik yarimparchalanish davri tufayli ¹⁵ O ni toʻgʻridan-toʻgʻri tibbiy siklotrondan oʻtkazish kerak, bu juda qiyin.^[3]

PET skanerlashda ishlatiladigan izotoplar
Izotop	¹¹ C	¹³ N	¹⁵ O	¹⁸ F	⁶⁸ Ga	⁶⁴ kub	⁵² Mn	⁵⁵Co	⁸⁹ Zr	⁸² Rb
Yarim yemirilish davri	20 min	10 min	2 min	110 min	67,81 min	12,7 soat	5.6 d	17,5 soat	78,4 soat^[4]	1,3 min

KT yoki MRI bilan PET kombinatsiyasi

PET ishlash jarayonining sxemasi
Toʻliq tana PET-CT termoyadroviy tasviri
Miyaning PET-MRI termoyadroviy tasviri

Manbalar

↑ Positron Emission Tomography: Basic Sciences. Secaucus, NJ: Springer-Verlag, 2005. ISBN 978-1-85233-798-8.
↑ Carlson, Neil. Physiology of Behavior, Methods and Strategies of Research. Pearson, 22-yanvar 2012-yil — 151-bet. ISBN 978-0205239399.
↑ Cherry, Simon R.. Physics in Nuclear Medicine, 4th, Philadelphia: Saunders, 2012 — 60-bet. ISBN 9781416051985.
↑ „The chemistry of PET imaging with zirconium-89“. Chemical Society Reviews. 47-jild, № 8. April 2018. 2554–2571-bet. doi:10.1039/C7CS00014F. PMID 29557435.

[1] Positron Emission Tomography: Basic Sciences. Secaucus, NJ: Springer-Verlag, 2005. ISBN 978-1-85233-798-8.

[Carlson_151-2] Carlson, Neil. Physiology of Behavior, Methods and Strategies of Research. Pearson, 22-yanvar 2012-yil — 151-bet. ISBN 978-0205239399.

[3] Cherry, Simon R.. Physics in Nuclear Medicine, 4th, Philadelphia: Saunders, 2012 — 60-bet. ISBN 9781416051985.

[4] „The chemistry of PET imaging with zirconium-89“. Chemical Society Reviews. 47-jild, № 8. April 2018. 2554–2571-bet. doi:10.1039/C7CS00014F. PMID 29557435.

[1]

[2]

[3]

[4]