Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Позитрон-емісійна томографія, пет

Скачати 64.24 Kb.

Позитрон-емісійна томографія, пет




Скачати 64.24 Kb.
Дата конвертації24.05.2017
Розмір64.24 Kb.

Радіонуклідна діагностика – один із методів променевої діагностики, в якому радіонукліди або мічені радіонуклідами речовини використовуються для дослідження функціональних і структурних особливостей органів і систем людського організму.
Людське тіло - фізична структура людини, людський організм. Тіло людини утворено клітинами різних типів, характерним чином організується в тканини, які формують органи, заповнюють простір між ними або покривають зовні.
Більшість органів і тканин людського організму мають відмінності в процесах обміну деякими речовинами в них. Наприклад, постійна діяльність головного мозку потребує поглинання із крові кількості глюкози, яка набагато перевищує необхідність в ній інших органів. В залежності від кількості накопиченої глюкози в головному мозку, можна зробити висновок про його функціонування (по підвищеному або зниженому накопиченню глюкози в різних ділянках) і про його структурні особливості (в місцях де не має мозкової тканини, глюкоза накопичуватись не буде). Для «візуалізації» різних органів і тканин в радіонуклідній діагностиці використовуються радіофармпрепарати (РФП). Це хімічні сполуки, які містять в складі молекул радіонукліди.
Хімі́чна сполу́ка - речовина, молекули якої складаються з атомів двох або більше різних хімічних елементів, сполучених між собою тим чи іншим типом хімічного зв'язку. Сполука має певний хімічний склад і їй можна приписати точну хімічну формулу.


Позитрон-емісійна томографія, ПЕТ (англ. Positron emission tomography, PET; також двох фотонна емісійна томографія) — метод медичної радіоізотопної діагностики, заснований на застосуванні радіофармпрепаратів (РФП), мічених ізотопами — позитронними випромінювачами. З технічної точки зору, позитрон – емісійний томограф вимірює локальну концентрацію слідової кількості радіоактивного ізотопу, що введено в об’єкт, розміщений в полі зору ПЕТ – камери.
Аспект (лат. aspectus - вигляд, погляд) - поняття філософії (онтології, теорії пізнання). У філософії аспект розглядається

Внаслідок нестійкості ядра, в якому кількість протонів перевищує кількість нейтронів, ультра короткоживучий ізотоп (УКЖІ) при переході в стійкий стан випромінює позитрон, вільний пробіг якого складає в середньому 3-4 міліметри та закінчується зіткненням з електроном та їх анігіляцією. Анігіляція супроводжується утворенням двох γ-квантів з енергією 511 кЕв, що розлітаються під кутом 1800 ±0,40, які реєструються датчиками камери.


Схема анігіляції позитрона та електрона

Датчики організовані в систему, що являє собою декілька кілець сцинтиляційних детекторів з мінімальною відстанню між кільцями та між датчиками.


Схема кільця детекторів

Якщо два детектори одночасно реєструють сигнал, відбувається так зване «співпадіння», можна стверджувати, що точка анігіляції знаходиться на лінії, що сполучає детектори. Відмінність ПЕТ від інших методів отримання томографічних зображень полягає у використанні так званого принципу електронної колімації. Під час попередньої обробки даних шляхом енергетичного та часового вікон реєстрації можна відсікти незначну кількість γ – квантів, що відхилились від прямої траєкторії при зіткненні з ядрами інших атомів.

Обро́бка да́них - систематична цілеспрямована послідовність дій над даними. Обробка даних містить в собі множину різних операцій.

Використання УКЖІ дозволяє зменшити час дослідження і радіаційне навантаження на хворого. Крім того, більшість позитрон – випромінюючих УКЖІ, таких як 11С, 15О, 13N, а також 18F виступаючий аналогом гідрогену беруть активну участь в більшості біологічних процесів людського організму. При використанні відповідних РФП и фармакокінетичних моделей, описуючих розподіл і метаболізм препарату в тканинах дозволяє неінвазивно і кількісно оцінювати ряд фізіологічних та біохімічних процесів.

Біохі́мія (від грец. βίος - «життя» і єгип. kēme - «Земля», також біологічна або фізіологічна хімія) - наука про хімічний склад організмів та їхніх складових частин та про хімічні процеси, що протікають в організмах.
В цьому і є основна відмінність ПЕТ, яку називають «функціональною томографією» від КТ і МРТ. ПЕТ доповнює діагностичний процес інформацією про фізіологічні та метаболічні порушення, що уточнює характеристику захворювання.
Метаболі́чні захво́рювання (ро́злади о́бміну речови́н) - група захворювань, які викликаються зниженням або відсутністю активності (недостатністю) того чи іншого ферменту, що призводить до збою біохімічних реакцій в організмі та розвитку патологічного процесу.
Очевидним недоліком ПЕТ є стисла анатомічна інформація зображень, що сильно затрудняє локалізацію виявлених патологічних осередків. Для подолання цього недоліку було зроблено суміщений ПЕТ/КТ прилад, який дозволяє одночасно проводити два дослідження. ПЕТ/КТ програмно суміщає зображення цих діагностичних модальностей і дозволяє на одному зрізі отримати анатомічне зображення з накладеною на нього картою метаболічних процесів.

GE Discovery D600 PET/CT System

18F – фтордезоксиглюкоза (ФДГ). Причина широкого застосування ФДГ – в універсальності цього препарату. Високий рівень накопичення в патологічних осередках по відношенню до фону дозволяє їх легко ідентифікувати, що робить ФДГ незамінним в діагностиці в першу чергу онкологічних захворювань.

О́бмін речови́н або метаболі́зм - сукупність хімічних реакцій, що відбуваються в живих організмах. Метаболізм поділяється на дві гілки: катаболізм (дисиміляція або енергетичний обмін), що включає реакції розщеплення складних органічних речовин до простіших, яке супроводжується їх окисненням і виділенням корисної енергії, та анаболізм (асиміляція або пластичний обмін) - реакції синтезу необхідних клітині речовин, у яких енергія, отримана у катаболічних реакціях, використовується.
Онкологія (від дав.-гр. όγκος - пухлина та дав.-гр. lógos - вчення) - розділ медицини, присвячений діагностиці та лікуванню новоутворень (пухлин - раків, сарком).
Безумовно, специфічність ФДГ низька, але не нижча специфічності таких позаклітинних агентів, як йод і гадоліній, що містяться в контрастах, які використовуються при КТ і МРТ. Відрізняючись від глюкози тільки заміною гідроксильної групи другого атома вуглецю на атом фтору, 2-фтор, 18F-2-дезокси-D-глюкоза, введена внутрішньовенно, повторює початковий участок метаболічного шляху глюкози, проникаючи із кровоносних судин в міжклітинний простір, а потім в клітину, де фосфорилюється гексокеназой.
Гідрокси́л (від гідр(оген) і окси(ген)) - одновалентна група ОН, входить до складу багатьох хімічних сполук, наприклад, води, лугів, спиртів. Інша назва - гідроксильна група.
Продукт реакції – [18F]дезоксиглюкоза-6-фосфат, на відмінність від фосфату глюкози не вступає в подальшу реакцію і залишається в клітинах протягом дослідження, що дозволяє виміряти концентрацію радіонукліда 18F в паталогічному осередку. Ефективний період напіврозпаду становить 110 хвилин.
Кровоно́сні суди́ни - складові серцево-судинної системи, які забезпечують швидкий транспорт крові до усіх органів тіла людини, забезпечуючи обмін речовин між кров'ю та навколишніми тканинами. Вивченням кровоносних судин, нарівні з лімфатичними, займається розділ медицини - ангіологія.
Пері́од напівро́зпаду (T1/2) - час, протягом якого квантовомеханічна система (ядро атома, елементарна частинка, енергетичний рівень тощо) розпадається з імовірністю 1/2. Якщо розглядається ансамбль незалежних частинок, то протягом одного періоду напіврозпаду кількість частинок, що залишилися, зменшується в середньому вдвічі.
Доза радіонукліду складає 122 МБк на 1 м2 площі поверхні тіла, яка розраховується по росту і масі досліджуваного. В середньому 370-400 МБк для дослідження всього тіла, для мозку достатньо 200 МБк.



Протипоказання: загальний важкий стан хворого, складність транспортування до лабораторії, неможливість витримати час обстеження нерухомо.

Показання: ПЕТ дозволяє досліджувати фундаментальні процеси в організмі людини та використовуються для вирішення таких задач: вивчення кровоточу та обміну різних біологічних рідин в органах та тканинах; дослідження обміну цукрі, жирів та білків; вивчення проникності біомембран; дослідження розподілу та виведення фармацевтичних препаратів.

Зображення ПЕТ/КТ (метастази в лімфатичних вузлах)

ОФЕКТ

Однофотонна емісійна комп’ютерна томографія (ОФЕКТ) (англ..
Ліка́рські за́соби (лікувальні препарати, ліки, медикаменти) - речовини або суміші речовин, що вживають для профілактики, діагностики, лікування захворювань, запобігання вагітності, усунення болю; отримані з крові, плазми крові, органів і тканин людини або тварин, рослин, мінералів, хімічного синтезу (фармацевтичні засоби, ліки або медикаменти) або із застосуванням біотехнологій (вакцини).
Лімфатичний вузол - це орган імунної системи, що формується в місцях злиття декількох лімфатичних судин в різних областях організму (на шиї, потилиці, в паховій області (всього налічується 15 груп лімфовузлів).
SPECTSingle-photon emission computed tomography) базується на основі використання томографічних методів реконструкції діагностичної інформації. На відміну від інших методів радіонуклідної діагностики, ОФЕКТ надає інформацію про просторовий розподіл радіофармпрепаратів (РФП) на основі множини 2D – зображень, отриманих при переміщенні детектора випромінювання по відношенню до досліджуваного об’єкту.

ОФЕКТ проводять з γ-випромінюючими РФП, які вибираються відповідно до задач, які ставляться при діагностичному дослідженні. В сучасних приладах для ОФЕКТ сприймаючою частиною є одна або кілька гамма – камер, які переміщаються в процесі дослідження по відношенню до досліджуваного об’єкту.



ОФЕКТ з використанням трьох гамма – камер

Для збільшення роздільної здатності томограм, в ОФЕК – томографах використовується сканування по не круговій траєкторії. ОФЕК – томографи з однією або з двох і більше, мають високу чутливість та забезпечують більш високу роздільну здатність зображення, ніж томографи з однією гамма – камерою.

ОФЕК – томографи з однією гамма – камерою дешевші за томографами з кількома гамма – камерами, для простіше проводити контроль якості.

Контроль якості продукції - встановлення відповідності продукції та процесів вимогам нормативно-технічної документації, зразкам-еталонам; інформація про перебіг виробничого процесу та підтримання його стабільності; захист підприємства від постачань недоброякісних матеріалів, енергоносіїв та ін.
В цей же час такі томографи мають меншу чутливість та великий час сканування.

Одним із основних факторів, які впливають на якість зображення при ОФЕКТ є ослаблення γ-випромінювання при проходженні через тіло пацієнта, так як різні органи та тканини людини мають різний коефіцієнт ослаблення γ-випромінювання. За рахунок цього ускладнюється реконструкція зображення при ОФЕКТ деяких органів і систем, наприклад, серця (велика різниця у густині і, відповідно в коефіцієнті γ-випромінювання органів грудної порожнини).

Грудна́ порожни́на (лат. Cavum thoracis) - анатомічний простір, обмежений внутрішньою поверхнею грудної клітки і верхньою поверхнею діафрагми. Стінки грудної порожнини вистилає внутрішньогруднна фасція (лат. fascia endothoracica)
Значна частина реєструючих при ОФЕКТ фотонів є розсіяними фотонами: співвідношення між розсіяними і не розсіяними фотонами складає 0,2 – 0,3 при скануванні головного мозку та досягає 0,3 – 0,4 при ОФЕКТ серця. Реєстрація розсіяних фотонів призводить до хибного представлення просторового розподілу РФП.

Важливою характеристикою системи для ОФЕКТ є розмір матриці діагностичного зображення на пристрої виводу (дисплею), який складає 64х64 або 128х128 елементів. Роздільна здатність ОФЕК – томограм складає приблизно 7 мм. В зв’язку з цим використання ОФЕКТ дослідження органів з тонкою структурою (головний мозок, молочна залоза, нирки і т.д.

Тонка структура - поняття в атомній фізиці, що описує розщеплення спектральних ліній атомів.
Молочні залози - відмінна риса представників класу ссавців. У людини молочні залози мають як жінки, так і чоловіки. За своєю структурою вони ідентичні, розрізняються лише ступенем розвитку. До початку статевого дозрівання груди дівчаток і хлопчиків нічим не відрізняються.
) може приводити до діагностичних помилок.

ОФЕК – томограф може бути побудований разом зі звичайним комп’ютерним томографом (КТ). При скануванні пацієнта одночасно проходить, як ОФЕКТ так КТ. Отримані зображення суміщаються, що дозволяє визначеним на ОФЕКТ пухлинам встановити їх точне місце розташування по відношенню до інших анатомічних структур.



ОФЕКТ/КТ томограф Siemens Symbia

Зображення отримане при ОФЕКТ/КТ (накопичення РФП в лімфатичному вузлі)

Овсієнко О.В., інженер – радіолог, Київський міський клінічний онкологічний центр


Скачати 64.24 Kb.

  • Позитрон-емісійна томографія, ПЕТ
  • Схема анігіляції позитрона та електрона
  • Протипоказання
  • SPECT