. میزان پرتو تابش شده از این مواد پائین تر از اشعه ایکس معمول و یا اشعه سی تی اسکن است و به راحتى از طریق ادرار یا کیسه صفرا حذف و دفع مى شود.

قسمت اول و قسمت دوم

PETScan:

PET یکی از روش های نوین تصویربرداری به صورت مقطعی است کـه امـروز بـه صـورت گـسترده ای در سطح جهان استفاده می شود. مزیت این روش، تصویربرداری از عملکرد    (Function)و فیزیولوژی ، بافت های بدن است .

,SPECT -pet,مقالات فیزیک

روش تشخیص Positron EmissionTomography) PET ) با آشکار کردن پرتو هاى رادیواکتیو تابش شده تصویر را به وجود مى آورد. مواد رادیواکتیو به بدن تزریق مى شوند. این مواد رادیو اکتیو مثل کربن-،11 فلوئور-18 و اکسیژن-15 نیمه عمر کوتاهى دارند. این مواد با بمباران کردن حالت معمول اتم ها با نوترون، ایجاد شده اند. در روش PET اشعه هاى گاماى تابش شده از جسم تشخیص داده مى شوند. پس از اینکه مواد رادیواکتیو به بیمار تزریق شدند، بیمار روى تختى که یک محفظه دونات مانند دارد قرار مى گیرد. داخل محفظه آشکارسازهاى گاما قرار دارند که تشکیل شده از یک سر کریستال هاى فعال که هر یک به یک تشدید کننده نورى متصل هستند. کریستال ها اشعه گاما را به فوتون هاى نورى تبدیل مى کنند و تشدید کننده نورى نور را به پیام هاى الکتریکى تبدیل مى کنند.

,SPECT -pet,مقالات فیزیک

سیگنال هاى الکتریکى با استفاده از برنامه هاى کامپیوترى به تصویر تبدیل مى شوند. بسته به ماده رادیواکتیوى که به بیمار تزریق شده است، با استفاده از PEF مى توان تصاویرى از گردش خون یا بعضى واکنش هاى بیوشیمیایى به دست آورد. به طور مثال با PET مى توان متابولیسم گلوکز در مغز و یا تغییرات سریع فعالیت در نقاط مختلف بدن را تشخیص داد.

عوامل مؤثر در تصویربرداری PET

** قدرت تفکیک ذاتی

** بهره دتکتور

** قدرت تفکیک انرژی و وقایع پراکنده شده

** همزمانی وقایع تصادفی

,SPECT -pet,مقالات فیزیک

** حساسیت

** زمان مرده سیستم و توانایی حداکثر میزان شمارش

** میزان شمارش معادل نویز

Single Photon Emission ComputedTomography-SPECT:

این روش مشابه PET است با این تفاوت که ماده رادیواکتیو مورد استفاده Xenon-133 ، Technetium99 و Iodin-123 است که نیمه عمر طولانى ترى دارند.

,SPECT -pet,مقالات فیزیک

با استفاده از SPECT مى توان اطلاعاتى در مورد گردش خون و نحوه پخش ماده رادیواکتیو در بدن به دست آورد. تصاویر حاصل وضوح کمترى نسبت به PET دارند.

دراین روش با استفاده از چرخش دوربین اقدام به گرفتن تصویر مقطعی می کنند ، یعنی دوربین به دور بیمار می شد.

 

به طور کلی سه نوع دستگاه  SPECTوجود دارد

,SPECT -pet,مقالات فیزیک

Camera Based  : که بر پایه دوربین قرار دارد. یـعـنـی یـک دوربـیـن کـه دارای کـولـیـمـاتور خـاص و تـوانـایـی حـرکـت در جـهـات مـخـتـلف اســـت. ایـــن نــوع دسـتـگــاه هــا دارای دو حــالــت حرکت هستند:

stop and shot  : کـه دوربـیـن می ایستد ، کانت ها را  می شمارد و دوباره حرکت می کند، بسیار زمان بر بوده و مدت زیادی به جمع آوری کانت می پردازد. اما حسن این سیستم این است که می توان با استفاده از چند کولیماتور به طور هـمــزمــان چـنــد مـقـطــع را تـصــویــربــرداری کـرد( multi s lice)وحرکت پیوسته (Continuos)

,SPECT -pet,مقالات فیزیک

آرایه دتکتور : که در آن با استفاده از آرایه ای از دتکتورها تصویر گرفته می شود.

هـیـبـریـد : کـه از دو سـیـستم فوق به صورت ترکیبی استفاده می کند.

امـروزه بـیـشـتـر سـیـسـتـم هـای  SPECT مـورد استفاده از نوع  Camera Basedهستند . چون این سیستم ساده و ارزان است و در عین حال دارای دو کاربرد است. یعنی هم به عنوان g- Camera و هـم  SPECTکـاربرد دارند. امروزه سیستم های  SPECTجدیدتر با دو یا سه Head تولید شده اند که باعث افزایش حساسیت می شوند.در هـر صـورت سـیـسـتم های  SPECT  هنوز دارای حـسـاسیت بسیار پایین و صحت و دقت آماری کمی هستند.

 

سیستم های PET / CT

پس از پیشرفت و توسعه اولین مدل و نمونه اسکنر  PET / CT و معرفی اولین طراحی تجاری آن  در سال 2001، انتخاب و گزینش این سیستم تـوسـط انـجـمـن تـصـویربرداری پزشکی به طور چشمگیری سرعت پیدا کرده است.

,SPECT -pet,مقالات فیزیک

نگاهی واقع بینانه نشان داده است، مطالعات عـلـمــی کـه بـاعـث ایـجـاد  PET / CTشـده، آن را سیستم برتر نسبت به  PET تنها عنوان می کند. هنگامی که  توضیحات مربوط به ادغام نرم افزار  CT و  PET، در مقالات و نوشته ها دیده می شود، چـنین نظری دارند. اما در مجموع واکنش کلی نسبت به اولین سیستم  PET / CTبا شور و شوق همراه بوده است.

  بر پایه گزارشات، صحت و دقت این سیستم تشخیصی و قدرت و توانایی آن که به طور خلاصه و خاص می تواند بر ناهنجاری های ساختاری و کارکردی لوکال شود و نتیجه بسیار بهتری را جهت تشخیص ارائه دهد بسیارقابل تامل است .

,SPECT -pet,مقالات فیزیک

همچنین به جهت دستیابی و دسترسی روتین پزشکان به اطلاعات ثبت شده مربوط به آناتومی و کارکرد، میزان اعتماد به نفس پزشکان در تفسیر تصاویر سیستم  PET و   CTافزایش یافته است. بنابراین یک مطالعه و آزمون ادغام شده از هر دو سیستم به طور کلی برای بیمار راحت تر است و به طور چشمگیر در زمان کوتاه تری نسبت به آزمون      PETتنها انجام می پذیرد.

در طراحی های فعلی  PET / CT،  دو اسکنر به طور طبیعی از هم جدا شده اند. به طـوری کـه اسـکـنر  CTجلوی  PETقرار گرفته است. مزیت به کاربردن حداقل میزان ادغام دو سخت افزار این است که هر سیستم می تواند به طور مستقل، مزیت پیشرفت و توسعه تکنولوژیPET و  CTرا ایجاد کند یعنی از دو سیستم پیشرفته مجزا استفاده کرد.

  پس از معرفی اولین سیستم PET / CT، به طور چشمگیری در هر دو سیستم  PET و  CTپیشرفت های زیادی حاصل شده، پیشرفت هایی که نتیجتا در اولین طراحی های  PET / CTنیز حاصل شده است. مثلا با پیدایش سیستم  CTمولتی برش در ابتدا 2  برشه ، در حال حاضر 16 برشه و نهایتا با 64 دتکتور در هر ردیف، با چنین پیشرفتی نیاز برای استفاده از این سیستم در آخرین طراحی های    PET / CTعنوان شده است.

,SPECT -pet,مقالات فیزیک

تصاویر  PET  همچنین به طرز قابل ملاحظه ای با معرفی سنتیلاتورهای  Scintillator (جدید و سریع تر، در حال پیشرفت است. همچنین الگوریتم های بازسازی، بهبودی و توسعه پیدا کرده اند و تکنیک های تصحیح بهتر نیز حاصل شده است.

  سنتیلاتورهای سریع تر،   ( dead time) زمان مرده سیستم را کاهش می دهند و میزان شمارش ( count rate )را حتی با اکتیویته کم( low activity )، بهبود می بخشند و به طور آماری بر پایه الگوریتم های بازسازی، سیگنال به نویز بهتری  فراهم آورده و آرتیفکت ها را کاهش می دهند.

یکی از سنتیلاتورهای سریع،    LSO یا    Lutetium oxyorthosilicate است که نور و درخشندگی خروجی بیشتری را فراهم می کند. در نتیجه، دقت موقعیت سنجی  بهتری حاصل شده و اسکتر بیشتری را در مقایسه با  BGOیا  Bismuth germanateدفع می کند.

عـمـلـکـرد پر اهمیت تر سنتیلاتورهای سریع تر، مزیت آن ها در تصویر برداری سه بعدی است. در حالی که با سنتیلاتورهای کندتر با نور خروجی کمتر، میزان فـراوانـی از اسـکـتر بر کیفیت تصویر، تاثیر می گذارند.

,SPECT -pet,مقالات فیزیک

 با این حساسیت بالای سیستم  PETدر تصویربرداری سه بعدی انعطاف پذیری زیادی در انتخاب طول مدت اسکن ) scan duration(و میزان اکتیویته ماده رادیواکتیو  PET tracerبه وجود می آید. در هنگام اسـتـفـاده از ایـن سـیـسـتـم بـا     Deal timeکـوتـاهـتـر و   Count - rate بالاتر، دتکتورهای  LSOاسـتـفـاده مـی شـونـد ( بـه طـور مـثـال بـا اکـتـیـویـتـه تـزریـقـی  mci 20یا حتی بیشتر از  fluorodeoxyglucose) FDG)  .

در مـقـایـسـه بـا  BGO، دقت و صحت مکان یابی  بهتر مربوط به نور خروجی بالاتر درLSO، برای دتکتورهای قالبی این امکان را فراهم آورده تا به صورت کریستال های کـوچـک تـر در آیـند که نتیجتا رزولوشن فضایی Resolution  Spatial بهتری حاصل می شود.

با دتکتورهای کنونی، رزولوشن فضایی برای سیستم PET، در حدود   mm 4 است . اگر چه به طور کلینیکی، به خصوص در بیماران بزرگتر، این مقدار رزولوشن فـضـایـی بـه دست نخواهد آمد. با این همه میزان جذب  FDGبا میزان بازیافت خوب اکتیویته می تواند در ساختارهای کوچکی مثل نودول بدخیم ریه می توان رزولوشن را تا حد  5/3 میلیمتری نمایش داد.

,SPECT -pet,مقالات فیزیک

اسـتـفـــاده از تــصـــویـــربـــرداری  CT بـــا ایـجــاد فـاکـتـورهـای تـصـحـیـح تـضـعـیـف مـنـاسـب برای پخش داده های سیستم PET، نیاز برای استفاده مـجـزا از سیستم  PETرا برطرف می کند. بدین وسیله کاهش قابل ملاحظه ای در مقدار و تمام طول مدت اسکن total    scan    duration  حاصل می شود.

  کاهش زمان اسکن به کمتر از 20 دقیقه برای مـطــالـعـه کـل بـدن، بـاعـث راحـتـی بـیـمـار شـده و ظرفیت پذیرش بیماران را هم بالا می برد. تلاش برای تصویربرداری از بیماران بزرگ تر (چاق تر ) همچنان ادامه دارد .هر چند که با عملکرد بهتر دتکتورهای  LSOدر تصاویر سه بعدی  ، اسـتـفــاده از الـگــوریـتــم هــای  بــازسـازی بـهـتـر و تکنیک های تصحیح اسکتر بهتر، پیشرفت قابل ملاحظه ای در کیفیت تصویربرداری از اینگونه بیماران حاصل شده است.

تـوانـایـی در تـصـویـربـرداری بـیـماران ملانوما melanoma از سـر تـا پـا بـدون تـغـیـیـر مـوقـعیت positionبـیـمـار، نـمـونـه ای از عـمـلکرد خوب اســـکـــنـــــرهـــــای ایـــجـــــاد شــــده از زمــــان اولــیــــن طـراحـی های قابل دسترس آن ها در سال 2001 اســـت. اغــلـــب مــحـــدودیـــت هـــای مـــوجــود در طـراحـی هـای اولـیـه، بـرطـرف و رفـع شـده اند که نتیجتا سیستم های قابل اعتمادتر و    user - friendly و آشناتر حاصل می شوند.

,SPECT -pet,مقالات فیزیک

بـه وسـیـلـه سـیـسـتـم هـایـی بـا انـعـطـاف پـذیری بیشتر، پروتوکول های گوناگون برای بیماران و پروتکل های متعدد به وجود آمده است. اسکن های تــکـــراری  PET مـــی تـــوانــد بــا فــاکـتــورهــای تـصـحـیــح تضعیف attenuation   correction     factors() یک سی تی اسکن مشابه، مورد بازسازی قرار گیرد.

  امکانات پردازش داده ها طوری فراهم شده اســت  کـه پـردازش و بـازسـازی اطـلاعـات یـک بیمار می تواند با مراحل   acquisitions و انجام کارو دریافت داده های بیمار دیگر همراه باشد. مـــراحـــل قـــابـــل مـــلاحـظــه ای در جـهــت ادغــام ( دریافت و کسب داده ها ) و ( پردازش داده ها ) درنظر گرفته شده است.

 Acquisition هـــای هـــر دو سـیـسـتــم  PET و  CTتوسط یک  Computer screenکنترل می شود کــه شــامـل مـراحـل کـار ادغـام  QC بـرای هـر دو سیستم تصویربرداری است و میزان زمان نصب و فراهم کردن را برای اولین بیمار به حداقل می رساند.

 

    ادامه دارد...

 

 

مریم نایب زاده

بخش دانش و زندگی تبیان

منبع : tebyan.net