پزشکی هستهای و تصویربرداری PET
تصویربرداری پزشکی هستهای، شامل توموگرافی گسیل پوزیترون (PET)، توزیع رادیوداروی تزریقشده را نمایش میدهد و نه مستقیماً آناتومی را. از آنجا که سیگنال از رفتار بیوشیمیایی ردیاب نشأت میگیرد، این تکنیکها عملکرد فیزیولوژیکی و متابولیکی را ترسیم میکنند؛ به ویژه گسیلکنندههای پوزیترون امکان بازسازی توموگرافیک جذب ردیاب را فراهم میآورند. بنابراین PET در درجه اول یک روش عملکردی است که اغلب برای مکانیابی آناتومیکی با CT یا MRI ادغام میشود.
Definition
تصویربرداری پزشکی هستهای تصاویری را از پرتوهای گسیلشده توسط یک رادیوداروی تزریقشده تولید میکند؛ در توموگرافی گسیل پوزیترون، ردیاب پوزیترونهایی را گسیل میکند که نابودی آنها فوتونهای جفتی تولید میکند که به صورت همزمان شناسایی میشوند تا یک نقشه توموگرافیک از توزیع ردیاب بازسازی شود.
Scope
این موضوع چگونگی تولید سیگنال تصویربرداری توسط رادیوداروها، تشخیص همزمان فوتونهای نابودی که اساس PET را تشکیل میدهد، بازسازی توموگرامهای گسیلی، استفاده از پروتکلهای اکتساب استاندارد برای کمیسازی، و نحوه ترکیب تصاویر عملکردی با آناتومی مقطعی را پوشش میدهد. این یک مرجع در مورد چگونگی تولید این تصاویر است، نه یک راهنمای بالینی.
Core questions
- چگونه یک رادیوداروی تزریقشده سیگنال تصویربرداری را در پزشکی هستهای ایجاد میکند؟
- چگونه تشخیص همزمان فوتونهای نابودی امکان بازسازی PET را فراهم میکند؟
- چرا تصویربرداری عملکردی معمولاً با تصویربرداری آناتومیکی مانند CT یا MRI ادغام میشود؟
- چگونه اکتساب و کمیسازی استاندارد میشوند تا مقادیر جذب قابل مقایسه باشند؟
Key concepts
- اصل رادیودارو
- نابودی پوزیترون و تشخیص همزمان
- بازسازی توموگرافی گسیلی
- تصویربرداری عملکردی و متابولیکی
- کمیسازی جذب استاندارد شده
- PET/CT و PET/MRI هیبریدی
- ترانوستیک
Mechanisms
یک رادیودارو که با یک رادیونوکلئید نشانگذاری شده است، تزریق میشود و بر اساس هدف بیوشیمیایی خود توزیع میگردد؛ پرتوهایی که گسیل میکند به صورت خارجی شناسایی میشوند تا آن توزیع را ترسیم کنند. در PET، رادیونوکلئید یک پوزیترون گسیل میکند که با یک الکترون نزدیک نابود میشود و دو فوتون 511 keV را در جهتهای مخالف تولید میکند؛ شناسایی همزمان این فوتونها، محل نابودی را در امتداد یک خط مشخص میکند و بسیاری از این خطوط به یک تصویر توموگرافیک بازسازی میشوند. بازسازی آماری تکراری، مانند بیشینه احتمال-انتظار بیشینهسازی، فرآیند گسیل را مدلسازی میکند تا کیفیت تصویر را بهبود بخشد (Shepp & Vardi, 1982). از آنجا که سیگنال منعکسکننده عملکرد است تا ساختار، PET معمولاً به صورت هیبریدی PET/CT یا PET/MRI به دست میآید تا جذب را بتوان در آناتومی مکانیابی کرد، و اکتساب استاندارد از مقایسه کمی پشتیبانی میکند (Boellaard et al., 2014).
Clinical relevance
پزشکی هستهای و PET یک بعد عملکردی و متابولیکی به تصویربرداری آناتومیکی اضافه میکنند، و توصیهها در مورد استفاده مناسب و عملکرد استاندارد آنها از تفسیر سازگار پشتیبانی میکند (Fletcher et al., 2008; Boellaard et al., 2014). جفت شدن ردیابهای تشخیصی با رادیونوکلئیدهای درمانی — ترانوستیک — به عنوان یک زمینه رو به رشد توصیف میشود (Turner, 2018). این مدخل چگونگی تولید این تصاویر را توضیح میدهد و مبنایی برای تصمیمات تشخیصی یا درمانی فردی نیست.
History
پزشکی هستهای از کاربرد ردیابهای رادیواکتیو و دوربین گاما در اواسط قرن بیستم رشد کرد. توموگرافی گسیل پوزیترون به عنوان یک روش توموگرافیک برای ردیابهای گسیلکننده پوزیترون پدیدار شد، و رویکردهای بازسازی آماری مانند بیشینه احتمال-انتظار بیشینهسازی کیفیت تصویر گسیلی را بهبود بخشید (Shepp & Vardi, 1982). معرفی PET/CT هیبریدی، و سپس PET/MRI، تصویربرداری عملکردی و آناتومیکی را ترکیب کرد، در حالی که دستورالعملهای استاندارد شده عمل کمی را کدگذاری کردند (Boellaard et al., 2014).
Key figures
- Lawrence Shepp
- Yehuda Vardi
Related topics
Seminal works
- shepp-vardi-1982
Frequently asked questions
- PET چه تفاوتی با CT یا MRI دارد؟
- CT و MRI مستقیماً آناتومی را ترسیم میکنند، در حالی که PET توزیع یک رادیوداروی تزریقشده را ترسیم میکند و بنابراین عملکرد یا متابولیسم را نشان میدهد؛ PET معمولاً با CT یا MRI ادغام میشود تا یافتههای عملکردی را بتوان در آناتومی مکانیابی کرد.
- چه چیزی برای تشکیل تصویر PET شناسایی میشود؟
- ردیاب پوزیترونهایی را گسیل میکند که با الکترونها نابود میشوند، هر نابودی دو فوتون را در جهتهای مخالف تولید میکند؛ شناسایی همزمان این فوتونها، رویداد را مکانیابی میکند و امکان بازسازی توموگرافیک توزیع ردیاب را فراهم میآورد.