परमाणु चिकित्सा और पीईटी इमेजिंग

पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी (पीईटी) सहित परमाणु चिकित्सा इमेजिंग, सीधे शरीर रचना विज्ञान के बजाय प्रशासित रेडियोट्रेसर के वितरण को प्रदर्शित करती है। चूंकि संकेत ट्रेसर के जैव रासायनिक व्यवहार से उत्पन्न होता है, ये तकनीकें शारीरिक और चयापचय कार्य को मैप करती हैं; विशेष रूप से पॉज़िट्रॉन उत्सर्जक ट्रेसर अपटेक के टोमोग्राफिक पुनर्निर्माण की अनुमति देते हैं। इसलिए पीईटी मुख्य रूप से एक कार्यात्मक विधि है, जिसे अक्सर शारीरिक स्थानीयकरण के लिए सीटी या एमआरआई के साथ जोड़ा जाता है।

Definition

परमाणु चिकित्सा इमेजिंग प्रशासित रेडियोट्रेसर द्वारा उत्सर्जित विकिरण से छवियां उत्पन्न करती है; पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी में ट्रेसर पॉज़िट्रॉन उत्सर्जित करता है, जिसका विनाश युग्मित फोटॉन उत्पन्न करता है जिसे ट्रेसर वितरण के टोमोग्राफिक मानचित्र के पुनर्निर्माण के लिए संयोग से पता लगाया जाता है।

Scope

यह विषय बताता है कि रेडियोट्रेसर इमेजिंग सिग्नल कैसे उत्पन्न करते हैं, पीईटी के आधार पर विनाश फोटॉनों का संयोग पता लगाना, उत्सर्जन टोमोग्राम का पुनर्निर्माण, मात्रा निर्धारण के लिए मानकीकृत अधिग्रहण प्रोटोकॉल का उपयोग, और कार्यात्मक छवियों को क्रॉस-सेक्शनल शरीर रचना विज्ञान के साथ कैसे जोड़ा जाता है। यह इस बात का संदर्भ है कि ये छवियां कैसे उत्पन्न होती हैं, न कि नैदानिक ​​मार्गदर्शन।

Core questions

• परमाणु चिकित्सा में प्रशासित रेडियोट्रेसर इमेजिंग सिग्नल कैसे बनाता है?
• विनाश फोटॉनों का संयोग पता लगाना पीईटी पुनर्निर्माण को कैसे सक्षम बनाता है?
• कार्यात्मक इमेजिंग को आमतौर पर सीटी या एमआरआई जैसे शारीरिक इमेजिंग के साथ क्यों जोड़ा जाता है?
• अधिग्रहण और मात्रा निर्धारण को कैसे मानकीकृत किया जाता है ताकि अपटेक मान तुलनीय हों?

Key concepts

• रेडियोट्रेसर सिद्धांत
• पॉज़िट्रॉन विनाश और संयोग पता लगाना
• उत्सर्जन टोमोग्राफी पुनर्निर्माण
• कार्यात्मक और चयापचय इमेजिंग
• मानकीकृत अपटेक मात्रा निर्धारण
• हाइब्रिड पीईटी/सीटी और पीईटी/एमआरआई
• थेरानोस्टिक्स

Mechanisms

एक रेडियोन्यूक्लाइड के साथ लेबल किया गया एक रेडियोफार्मास्युटिकल प्रशासित किया जाता है और अपने जैव रासायनिक लक्ष्य के अनुसार वितरित होता है; यह जो विकिरण उत्सर्जित करता है उसे उस वितरण को मैप करने के लिए बाहरी रूप से पता लगाया जाता है। पीईटी में, रेडियोन्यूक्लाइड एक पॉज़िट्रॉन उत्सर्जित करता है जो पास के इलेक्ट्रॉन के साथ विनाश करता है, जिससे दो 511 केवी फोटॉन विपरीत दिशाओं में यात्रा करते हुए उत्पन्न होते हैं; इन्हें संयोग से पता लगाने से एक रेखा के साथ विनाश का स्थानीयकरण होता है, और ऐसे कई रेखाओं को एक टोमोग्राफिक छवि में पुनर्निर्मित किया जाता है। पुनरावृत्त सांख्यिकीय पुनर्निर्माण, जैसे अधिकतम-संभावना अपेक्षा अधिकतमकरण (maximum-likelihood expectation maximisation), छवि गुणवत्ता में सुधार के लिए उत्सर्जन प्रक्रिया को मॉडल करता है (शेप एंड वार्डी, 1982)। चूंकि संकेत संरचना के बजाय कार्य को दर्शाता है, पीईटी को आमतौर पर हाइब्रिड पीईटी/सीटी या पीईटी/एमआरआई के रूप में अधिग्रहित किया जाता है ताकि अपटेक को शरीर रचना विज्ञान में स्थानीयकृत किया जा सके, और मानकीकृत अधिग्रहण मात्रात्मक तुलना का समर्थन करता है (बोएलार्ड एट अल।, 2014)।

Clinical relevance

परमाणु चिकित्सा और पीईटी शारीरिक इमेजिंग में एक कार्यात्मक और चयापचय आयाम जोड़ते हैं, और उनके उचित उपयोग और मानकीकृत प्रदर्शन पर सिफारिशें सुसंगत व्याख्या का समर्थन करती हैं (फ्लेचर एट अल।, 2008; बोएलार्ड एट अल।, 2014)। चिकित्सीय रेडियोन्यूक्लाइड्स के साथ नैदानिक ​​ट्रेसर का युग्मन — थेरानोस्टिक्स — को एक बढ़ते हुए क्षेत्र के रूप में वर्णित किया गया है (टर्नर, 2018)। यह प्रविष्टि बताती है कि ये छवियां कैसे उत्पन्न होती हैं और व्यक्तिगत निदान या उपचार निर्णयों का आधार नहीं है।

History

परमाणु चिकित्सा बीसवीं सदी के मध्य में रेडियोधर्मी ट्रेसर और गामा कैमरे के उपयोग से विकसित हुई। पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी पॉज़िट्रॉन-उत्सर्जक ट्रेसर के लिए एक टोमोग्राफिक विधि के रूप में उभरी, और अधिकतम-संभावना अपेक्षा अधिकतमकरण जैसे सांख्यिकीय पुनर्निर्माण दृष्टिकोणों ने उत्सर्जन-छवि गुणवत्ता में सुधार किया (शेप एंड वार्डी, 1982)। हाइब्रिड पीईटी/सीटी, और बाद में पीईटी/एमआरआई की शुरुआत ने कार्यात्मक और शारीरिक इमेजिंग को जोड़ा, जबकि मानकीकृत दिशानिर्देशों ने मात्रात्मक अभ्यास को संहिताबद्ध किया (बोएलार्ड एट अल।, 2014)।

Key figures

• Lawrence Shepp
• Yehuda Vardi

Seminal works

• shepp-vardi-1982

Frequently asked questions

पीईटी सीटी या एमआरआई से कैसे भिन्न है?

सीटी और एमआरआई सीधे शरीर रचना विज्ञान को मैप करते हैं, जबकि पीईटी प्रशासित रेडियोट्रेसर के वितरण को मैप करता है और इसलिए कार्य या चयापचय को दर्शाता है; पीईटी को आमतौर पर सीटी या एमआरआई के साथ जोड़ा जाता है ताकि कार्यात्मक निष्कर्षों को शरीर रचना विज्ञान में स्थित किया जा सके।

पीईटी छवि बनाने के लिए क्या पता लगाया जाता है?

ट्रेसर पॉज़िट्रॉन उत्सर्जित करता है जो इलेक्ट्रॉनों के साथ विनाश करते हैं, प्रत्येक विनाश विपरीत दिशाओं में दो फोटॉन उत्पन्न करता है; इन फोटॉनों को संयोग से पता लगाने से घटना का स्थानीयकरण होता है और ट्रेसर वितरण को टोमोग्राफिक रूप से पुनर्निर्मित करने की अनुमति मिलती है।