مقاله پزشکی هسته ای در تشخیص و درمان

پزشکی هسته ای در تشخیص و درمان؛ انرژی درمانگر
کاربرد پزشکی هسته ای در رادیو داروها؛ انرژی بلعیدنی
پـیــش از سـاخـت مـواد رادیـواکـتـیـو مـصـنـوعـی از ویـژگـی هـای درمـانـی پـرتـوهـایـی کـه از Ra88 و 0P84 ایجاد می شد، استفاده می کردند، اما جهش بزرگ در کاربرد مواد رادیواکتیو در پـزشـکـی و زیـسـت شـنـاسـی هـنـگـامـی آغـاز شـد کـه رادیـواکـتـیـو مـصـنـوعـی سـاخـته شد.رادیـو ایزوتوپ ها یا به زبان دیگر ،مواد رادیواکتیو در پزشکی برای پژوهش، تشخیص و درمان به کار می روند.
George Hevesy مجارستانی نخستین کسی بود که این مواد را برای ردیابی به کار گرفت . در روش ردیابی چگونگی کار بسیاری از ارگان ها و دگرگونی های شیمیایی که در بدن رخ مـی دهـنـد بـررسی می شود. در این جا ازکاربردهای پژوهشی رادیواکتیویته در پزشکی و زیست شناسی گفتگو به میان نمی آید، بلکه کاربردهای بالینی رادیواکتیویته برای تشخیص و درمان پزشکی هسته ای بررسی می شوند.
در30 سال گذشته پزشکی هسته ای یکی از رشته های نو و پر گسترش پزشکی بوده است. پـزشـکـی هـسـتـه ای به گونه گسترده ای وابسته به پیشرفت های تکنیکی در پژوهش های فیزیک هسته ای است. بسیاری از دستگاه های پزشکی هسته ای را در آغاز برای پژوهش در فیزیک هسته ای ساخته بودند. هم اکنون بیش از 30 روش گوناگون پزشکی هسته ای به گونه ای روزمره دریک بیمارستان پیشرفته برای بیماران به کار گرفته می شود. امروزه در یک بیمارستان پیشرفته نزدیک به 3/1 بیماران از یکی از روش های پزشکی هسته ای سود می برند. بـسـیــاری از آزمــایــش هــای پــزشـکـی هـسـتـه ای دربـاره آشـکـارسـازی سـرطـان هـسـتـنـد، امـا روش های دیگر برای روشن کردن و بررسی بیماری های خون، قلب، شش ها، کلیه ها، استخوان و … به کار برده می شود.
پزشکی هسته ای و درمان بیماری ها

از مواد رادیواکتیو به عنوان ردیاب رادیواکتیو استفاده می شود. این مواد از طریق بلعیدن یا تزریق وارد جریان خون می شود. یکی از روش های ردیابی به این شکل است که مواد ردیاب در خون حرکت می کنند و امکان می دهند که ساختار رگ های خونی مشاهده شود. این روش مشاهده به پزشکان این امکان را می دهد که لخته و دیگر ناهنجاری های رگ های خونی را به راحتی تشخیص دهند. علاوه بر این، بـرخـی اعـضـاء بدن هستند که نوع خاصی از مواد شیمیایی را در خود جمع می کنند. برای مثال غده تـیـروئـیـد ، یـد را در خـود جـمـع مـی کـند بنابراین با بلعیدن ید رادیواکتیو ( به صورت مایع یا به صورت قرص ) می توان تومورهای تیروئید را تشخیص داد و درمان کرد. به همین ترتیب تومورهای سرطانی نـیـز، فـسفات را در خود جمع می کنند. بنابراین با تـزریـق ایـزوتـوپ رادیواکتیو فسفر – 32 در جریان خــون مــی تــوان تـومـورهـای سـرطـانـی را، بـه دلـیـل افزایش رادیواکتیویته، شناسایی کرد.
موارد زیر از مصادیق تکنیک های هسته ای در علم پزشکی است :
تهیه و تولید کیت های رادیو دارویی جهت مراکز پزشکی هسته ای
تهیه و تولید رادیو دارویی جهت تشخیص بیماری تیرویید و درمان آن ها
تهیه و تولید کیت های هورمونی
تشخیص و درمان سرطان پروستات
تشخیص سرطان کولون ، روده کوچک و برخی سرطان های سینه
تشخیص تومورهای سرطانی و بررسی تومورهای مغزی ، سینه و ناراحتی وریدی
تصویر برداری بیماری های قلبی ، تشخیص عفونت ها و التهاب مفصلی ، آمبولی و لخته های وریدی
موارد دیگری چون تشخیص کم خونی ، کنترل رادیو داروهای خوراکی و تزریقی و …
در تـصـویـربـرداری، آزمایش یا درمان به وسیله پـزشـکی هسته ای، مواد رادیواکتیوی که بلعیده یا تــزریــق مــی شــونــد بــه بــدن آسـیــب نـمــی رسـانـنـد. رادیــو ایــزوتــوپ هــایـی کـه در پـزشـکـی هـسـتـه ای استفاده می شوند، به سرعت در عرض چند دقیقه تـا حـداکـثر یک ساعت واپاشیده می شوند. سطح تابش های رادیواکتیو آن ها هم نسبت به اشعه X یا CT اسکن بسیار پایین تر است.
بـرخـلاف درمـان از طـریـق پـزشـکـی هـسـته ای، رادیوتراپی ( که کاملا با آن متفاوت است ) از این مزیت بهره می گیرد که برخی سلول ها با شدت بسیار بیشتری تحت تاثیر تابش های یونیزه یعنی تابش های آلفا، بتا و گاما و X قرار مـی گـیرند. سلول ها با سرعت های متفاوتی تقسیم می شوند و سلول هایی که با سرعت بیشتری تقسیم می شوند به دو دلیل، بیشتر تحت تاثیر تابش های یونیزه قرار می گیرند:
سلول ها دارای مکانیسمی هستند که به آن ها این امکان را می دهد تا DNA آسیب دیده را ترمیم کنند.
وقتی که یک سلول در حال تقسیم متوجه شود که DNA آسیب دیده است خودش را از بین می برد.
سلول هایی که به سرعت تقسیم می شوند زمان کمتری برای مکانیسم ترمیم و شناسایی خطاهای DNA قبل از تقسیم شدن دارند، بنابراین احتمال بیشتری وجود دارد که پس از قرار گرفتن در معرض تابش های هسته ای از بین بروند.
از آنجا که در اکثر انواع سرطان، سلول های سرطانی به سرعت تقسیم می شوند در برخی موارد می توان به وسیله رادیوتراپی سرطان را درمان کرد. معمولا مواد رادیواکتیو اطراف یا کنار تومور قرار می گیرند. در تومورهایی که در عمق بدن یا نواحی غیر جراحی قرار گرفته اند پرتو X با شدت بالایی روی تومور تابانیده می شود.
اما تنها مشکلی که این نوع از درمان دارد این است که دیگر سلول های سالم که به سرعت تقسیم می شوند نیز همراه سلول های سرطانی تحت تاثیر پرتوها قرار می گیرند. به همین دلیل افرادی که تحت درمان سرطان هستند دچار حالت تهوع و ریزش موی شدید می شوند.
کنترل کیفی در پزشکی هسته ای ( N.M )
تکنولوژی پزشکی هسته ای عملکردی علمی و بالینی است که دربرگیرنده فرایندهای تشخیصی، درمانی و تحقیقاتی با استفاده از هسته های رادیواکتیو است.
پزشکی هسته ای دارای مسئولیت های گوناگونی از قبیل فرموله کردن، تولید کردن و درمان با استفاده از داروهای رادیواکتیو است. به دلیل چنین دامنه وسیعی از مسئولیت ها، لزوم انجام آزمون های کنترل کیفی در این زمینه بسیار واضح است.
رادیو داروها و چشمه های رادیواکتیو برای پزشکی هسته ای
سودمندترین رادیو ایزوتوپ ها در پزشکی هسته ای رادیوایزوتوپ های تابش کننده گاما هستند، زیرا پرتوهای تابش شده از این مواد در درون بدن را می توان از بیرون بدن به سادگی تشخیص داد.
انـدازه های کاربردی مواد رادیواکتیو در روش های تشخیص از دید جرم بسیار اندک است(نزدیک به میکروگرم) به گونه ای که این مواد بر روند کارهای فیزیولوژیک بدن اثری ندارند.
رادیـوایـزوتـوپ هـا بـیـشـتـر بـه گـونـه تـرکـیـبـی ، وارد بدن می شوند. ترکیب های یاد شده مـــولــکــول هــای نـشــانــدار هـسـتـنــد. یــک مــولـکــول نـشــانــدار مــولـکــولـی اسـت کـه یـک یـا چـنـد اتـم آن رادیواکتیو است.
تـرکـیـبـات رادیـواکـتـیـو، داروهـای رادیـواکـتیو یا رادیـوداروهـا بـایـد از اسـتـانـداردهـای ویـژه خالص بـودن شـیـمـیـایی و دارویی برخوردار است. بیشتر رادیـوداروهـای پـزشکی هسته ای از شرکت های بــازرگــانــی دارویــی کــه چـگــونـگــی ویــژگــی هــای رادیوداروها را کنترل می کنند خریداری می شوند. تـنـهــا کــاری کــه پــزشــک یـا کـاربـر بـایـد انـجـام دهـد بـه کـارگـیـری جـدولـی برای تعیین اندازه دگرگون شده این رادیوداروها از زمان آخرین اندازه گیری اکتیویته آن ها است.
بــرای نـشــانــدار کــردن مــولـکــول هـا شـمـاری از رادیـــوایـــزوتـــوپ هـــا بـــه کـــار بـــرده مـــی شــود. ایــن رادیـوایـزوتـوپ هـا بـیـشتر تابش کننده های گاما و دارای ویژگی های گوناگون فیزیکی هستند. نمونه این رادیوایزوتوپ ها رادیوایزوتوپ های Ga31 P ‚15 Au ‚79 Tc ‚43 I ‚53 هستند که به روش های گوناگون تهیه می شوند. البته باید یادآوری کرد که رادیوایزوتوپ های مناسبی از عنصرهای کلیدی هـیــدروژن و اکـسـیـژن و کـربـن وجـود نـدارد، ولـی امـــروزه بـــا بـــه کـــارگــیـــری شــتـــابــنــده هــایــی مــانـنــد سیکلوترون در بیمارستان های پیشرفته ،برخی از سختی های کار از میان برداشته شده است. برای نـمـونه رادیوایزوتوپ هایی را در جایگاه مصرف تـولـیـد مـی کنند که نیمه عمر چند دقیقه ای دارند. نمونه این رادیوایزوتوپ ها Ga , Fe , F , O است. Oبـا نـیمه عمر دو دقیقه ای به سرعت جذب بدن مـــــی شـــــود و در هــمــیــــن زمــــان کــــوتــــاه مــــی تــــوان بررسی های دقیق فیزیولوژیک انجام داد.
رادیـوایـزوتـوپ های مورد استفاده در کارهای تـشـخـیـصـی بـایـد تـابش کننده گاما بوده و نیم عمر مـنـــــاســـــب کـــــار تـــشــخــیــصــــی را داشــتــــه بــــاشــنــــد. رادیــوایــزوتــوپ هـای پـرکـابـرد پـزشـکـی بـیـشـتـر از ژنـراتـورهـا بـه دسـت مـی آیـنـد. دو رادیـوایـزوتـوپ بسیار پرکاربرد برای کارهای تشخیصی و درمانی رادیوایزوتوپ های Tcو Iهستند. نیمه عمر 8 روزه Iاجازه می دهد که آن را به جاهای دور دست انتقال دهـند. این رادیو دارو در درمان سرطان تیروئید و هـمـچـنـیـن کـنـتـرل پـرکـاری آن نـقـش اساسی دارد. تکنیسم با نیمه عمر 6 ساعته اجازه می دهد که بیشتر کارهای تشخیصی به آسانی انجام پذیرد
کاربرد پزشکی هسته ای در تصویر برداری
PET؛ برش هایی از جنس پوزیترون
PET یکی از روش های نوین تصویربرداری به صورت مقطعی ( برش نگاری ) است کـه امـروز بـه صـورت گـستردهای در سطح جهان استفاده می شود. مزیت این روش، تصویربرداری از عملکرد )Function(و فیزیولوژی ، بافت های بدن است . در این روش دارو با یک رادیونوکلئید تابش کننده پوزیترون نشان دار شده و به بدن تزریق می شود. بسته به خصوصیات ویژه دارو، این ماده در بخشی از بدن بیمار مجتمع می شود . در آن ناحیه ذرات پوزیترون با ترکیب با الکترون ها دچار پدیده فنا )annihilation( می شوند و دو فوتون گاما با زاویه 180 درجه تابش می شود. به وسیله آرایه ای از دتکتورها که در اطراف بیمار قرار گرفته اند این دو فوتون آشکارسازی شده و سپس به کمک کامپیوتر، از مجموعه این فوتون ها تصویر تشکیل می شود. از مزیت های عمده این روش مقدار کم داروی مورد نیاز ( در حد پیکو گرم) است که باعث می شود، دز تشعشع ،نسبتا پایین باشد.
در این روش دو فوتون گاما که در فاصله زمانی کوتاهی به نام Coincidence time تولید شده اند، تشکیل یک خط پاسخ ) line of Response(یا LOR را می دهند که در نهایت تصویر به وسیله این LOR ها تشکیل می شود.
تحقیقات در این زمینه در حدود سال های 1950 آغاز شد. اولین بار Sweet.W.Hاز تجمع مواد رادیواکتیو در مغز برای تشخیص و درمان تومورهای مغزی استفاده کرد و بیان کرد که تابش فنا پس از تابش پوزیترون می تواند کیفیت تصاویر مغز را بهبود بخشد. او اطلاعات مورد نیاز خود را از طریق دو دتکتور مقابل هم که در دو طرف سر بیمار قرار گرفته بودند به دست آورد و تصویری دو بعدی تشکیل داد.
در سال 1972 اولین دستگاه PETبه صورت توموگرافیک به نام PC-Iساخته شد و در سال 1974 دستگاه PC-Iبه صورت تجاری مورد بهره برداری قرار گرفت.

عوامل موثر در تصویربرداری PET
1) قدرت تفکیک ذاتی
2) بهره دتکتور
3) قدرت تفکیک انرژی و وقایع پراکنده شده
4)همزمانی وقایع تصادفی
5)حساسیت
6) زمان مرده سیستم و توانایی حداکثر میزان شمارش
7) میزان شمارش معادل نویز
در تمامی مدل ها ، چه مدل های قدیمی و چه مـدل هـایـی کـه امـروزه بـه کـار مـی رونـد، اصـول تـصـویـربـرداری PET مـشـابـه اسـت و تـلاش ها جهت بهبود کیفیت تصاویر بوده است. در واقع در ابـتـدا بـرای گـرفـتـن تـصـاویـر توموگرافیک از روش (Single Photon Emission Computed Tomography) SPECT استفاده می شد. بدین صورت که با استفاده از چرخش دوربین اقدام به گرفتن تصویر مقطعی می کردند ، یعنی دوربین به دور بیمار می شد. به طور کلی سه نوع دستگاه SPECTوجود دارد:
1Camera 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:
2stop 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).
3- حرکت پیوسته (Continuos)
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.
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 .
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.
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 D ( 3 ) است. در حالی که با سنتیلاتورهای کندتر با نور خروجی کمتر، میزان فـراوانـی از اسـکـتر بر کیفیت تصویر، تاثیر می گذارند. 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.
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 D ( 3) ، 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 position() بـیـمـار، 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.
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.

بهبود کیفیت تصاویر (Image quality improvements)

کـیـفـیـت تـصـویرهای PETبازسازی شده، بهتر شده است،این امر نه تنها به واسطه الگوریتم های آماری سه بعدی کامل، بلکه با استفاده از سایزهای ماتریکس بزرگ تر نیز انجام شده است . ( برای مثال بالاتر تا 336 . 336 .) در بعضی از طراحی های PET / CT، عدم تطبیق بین قطر میدان دید ) F o v(بازسازی شده cm ( 50) در سی تی ومقدار موجود در PET(cm ) 60، اطلاعات و داده های CTدر میدان دید بزرگتر مورد بازسازی قرار گرفته تا به مقدار نزدیکتری با PET، تنظیم و هماهنگ شود. بعضی از اسکنر های CTبا فیلدهای بزرگ اکنون می توانند یک ) FOV (یا میدان دید تنظیم شده بدون استفاده از بازسازی گسترده تهیه کند.
پیشرفت تکنولوژی تصویربرداری در هر دو سیستم و ادغام هر دو سیستم PETو CT، بـه طـور چـشـمـگـیـری کـاربـرد سـیـسـتـم PET / CTرا بـالا بـرده اسـت. قـابـلـیـت تـغـییر و انعطاف پذیری در بازسازی تصاویر در طی کسب داده ها acquesition()و دسترسی به نتایج در طی 2 تا 3 دقیقه پس از اتمام اسکن، امکانات برای پذیریش بیماران بیشتر را فـراهـم مـیـکـنـد. به علت اینکه پس از تزریق ماده رادیواکتیو تا زمان رسیدن به حداکثر اکـتـیـویـتـه زمـان خاصی طول می کشد، تعداد مناسب اتاق های شیلددار برای پذیرش بیماران بیشتر لازم است. یک پایگاه داده ها (database)و اطلاعات بزرگ و مهم تر از آن سیستم تقویتی قابل اطمینان برای حفظ ظرفیت پذیرش بیماران بیشتر ضروری است.
با جایگزینی سیستم پخش PETبا CT – based attenuation correction، طول زمان اسکن به 15 دقیقه یا کمتر از آن ممکن است برسد. تعداد تصاویر CTبیشتری که توسط سی تی چند برش برای هر بیمار است و تعداد بیماران بیشتر که درهر روز با سیستم PET/CT اسکن می شوند، حجم کار چشمگیر و قابل ملاحظه ای برای رادیولوژیست و پزشک متخصص پزشکی هسته ای به وجود آورده است.
نرم افزارهای پیشرفته برای مرور و آنالیز تصاویر، ضروری هستند و از زمان معرفی سیستم PET / CTپیشرفت چشمگیری در نرم افزارها برای مرور تصاویر ادغامی به وجود آمده است. مراحل کار توسط یک گروه رادیولوژیست و اطباء پزشکی هسته ای برای مطالعه و تفسیر هر آزمون به انجام و تحقق نهایی و درست خواهد رسید، در قیاس بـا یـک مـحـیـط کـار بـا ظـرفـیـت پـذیـرش بـالای بـیـمـاران یـک پـزشـک با دو تخصص در رادیولوژی و PETبه تفسیر کلیشه می پردازند.

کاربرد
پس از آغاز شکل گیری مفهوم سیستم PET / CTدر اوایل قرن 19، کاربرد اساسی در تصویربرداری آنکولوژی (oncology) به خصوص خارج مغز بوده است. این نکته به این دلیل این است که CTهنوز بیشتر از MR، انتخاب مناسبی برای تصویربرداری از همه قسمت های بدن در آنکولوژی است . اگر چه عملکرد بالاتر CTبرای آنکولوژی لازم نیست ولی این مسئله از شکل گیری سیستم های PET / CTبا سی تی 16 برش یا 64 برش و حتی تعداد برش بیشتر جلوگیری نمی کند.
هـر چـنـد کـه انـگـیـزه و عـلـت اصـلـی پـیـشـرفـت و ایـجـاد سـیـسـتـم هـای CTجـدیـدتـر چند برشی، کاردیولوژی است که اسکن سریعتررا برای محدود ساختن تاثیرات منفی حرکت امکانپذیر می سازد. دسترسی به اینگونه طراحی ها امکان Cardiac PET / CTرا فراهم کرده که درحال حاضر مورد توجه قرار گرفته است. CTهای سریع همچنین تا حدودی ناهماهنگی تنفسی بین CTو PETدارند، بدین صورت که در CTنگه داشتن نفس در تنفس کامل در خواست می شود درحالی که در PETبا تنفس کم عمق.
طول زمان اسکن 10 ثانیه برای ریه ) Thorax ( با CTاسکن 16 برش به شکلی که اجازه نگه داشتن تنفس را در تنفس و دم ناتمام و جزئی می دهد و امکان تنظیم و هماهنگی را برای ایجاد متوسط موقعیت توراکس در طی آزمون PET فراهم می کند.
به علاوه اسکن PET ممکن است به صورت respiratory – gatedباشد تا اثرات منفی حرکت را کاهش دهد، هر چند که در این فرم، افزایش نویز به عنوان عواقب آن محسوب می شود.
استفاده از respiratory gatingدر درمان با استفاده از سیستم PET / CTنیز تجربه شده اسـت و تـصـویـربـرداری سـاخـتـاری بـه صـورت دائمی و زمینه درمان در حال پیشرفت است.
CT – Based attenuation correction

مـزایـای فـاکـتـورهـای تـصـحـیـح تضعیف ) CT – Based attenuation correction ( CT، زمان اسـکن کوتاه و ضرورتا تصحیح تضعیف بدون نـویـز اسـت. بـه جـز مـسـئله نا هماهنگی تنفسی، بعضی از موارد در زمان استفاده ماده کنتراست زای خوراکی و وریدی برای ایجاد فاکتورهای تضعیف تصحیح به وجود می آید.
مشکل حاصل شده اینست که ماده کنتراست زا برای ایجاد وضوح در پیکسل CTممکن است که به مقدار صحیح نباشد و با ایجاد آرتیفکت در تـصـاویـرPET، مـنـطـقـه ای خـاص بـا جذب ماده حــاجـب بـه فـرم غـیـر قـابـل تـفـسـیـر در آیـد. مـاده حـاجـب داخـل وریـدی تـصـاویر CT،کلید حل مـشـکـل نـواحـی غـیـرقـابل تفسیر خواهد بود که هـمـراه با مرور تصاویر PETناصحیح، ابهامات در تفسیر برطرف خواهد شد. برای ماده حاجب خـوراکـی، مـراحل کار برای شناسایی نواحی با enhancementچـشـمـگیر، بهبود یافته است و با درجه بندی مناطق ،طبق یک فاکتور درجه بندی بافتی مناسب مشکل حل خواهد شد.
طـبـق اتـفـاق نـظـر اکـثـریـت، ماده حاجب CTمـی تـوانـد فـاکـتـور تـصـحـیـح تضعیف مناسب را فراهم آورد و در موارد نادر برای اجتناب از غیر قـابـل تـفـسـیـر شـدن تـصـاویـر، مـرور دقیق هر دو تـصویر CTو تصویر ناصحیح PET، مشکل را حل خواهد کرد. این دسته پروتکل های تصاویر CT اسکن با رعایت استاندارد مراقبت از بیمار، بــدون اکـسـپـوز بـیـمـار بـه صـورت مـضـاعـف در موارد با و بدون کنتراست فراهم می کنند.
بـه هـر حـال در بـعـضـی آزمـون هـا، مثل سری اسکن ها، کاهش میزان اکسپوز بیمار از طریق دز کـمـتـر، مـوارد بـدون کنتراست و تصویربرداری لوکال از بعضی نواحی حاصل شود.
پروتکل های PET / CT

مورد دیگر که توجه قابل توجهی را به وجود آورده، طـراحـی پـروتـکل هایی در بیماران چاق است. وزن ، فاکتور بسیار مهم و موثر درکیفیت تصاویر هر دو سیستم PETو CT است. اگر چه میزان بیشتر از رادیواکتیویته نشر پوزیترون مثل FDGرا می توان در بیماران چاقتر تزریق کرد. اما میزان جذب و تضعیف بالا، شمارش صحیح پرتوهای غیر اسکتر را کاسته در حالی که میزان شمارش پرتوهای اسکتر بالا خواهد رفت. نتیجه کاهش مداوم کیفیت تصویر و مـیـزان سـیـگـنـال به نویز، در هنگام تصویربرداری از بیماران چاق خواهد بود. اگر چه کیفیت تصاویر در بیماران چاق تا حدی کاهش می یابد اما هنوز از قدرت تشخیصی خوبی برخوردار هستند.
تصویربرداری سه بعدی

تمامی سیستم های قدیمی multining BGO scannersشامل septaهستند که شیلد حـلـقوی سربی یا تنگستنی قرار گرفته در میان حلقه های دتکتور است. هدف، شیلد کردن دتکتورها در مقابل سطح بالای اسکتر حاصله، مثلا در هنگام تصویربرداری از بیماران چاق است.
Septa همچنین اسکنرها را برای مراحل گرفتن تصاویر دو بعدی محدود می سازد که این امر از طریق حذف مراحل کسب اطلاعات در خطوط با زاویه باز حاصل شده است .
اسکنر های Multi – ring PET با داشتن septaبه شکل خوبی که امکان گرفتن دو بعدی و سه بعدی را فراهم می کند، اولین بار در اوایل قرن 19 معرفی شد. در حالی که روش سه بعدی به طور کلی برای تصویربرداری از مغز با موفقیت همراه بود، سیستم دو بعدی تصویربرداری کل بدن نیز مورد حمایت و طرفداری قرار گرفت ، به خصوص در بیماران چاق و درشت تر به علت محدود کردن میزان اسکتر، مفید است. هنگامی که epta، به طور چشمگیری میزان صحت را کاهش می دهد، سطح رادیواکتیویته بیشتری در تصویربرداری دو بعدی نسبت به سه بعدی باید به بیمار تزریق شود.
ســیــســتـــم هـــای جـــدیـــد مــعــرفــی شــده مـثــل سـنـتـیـلاتـورهـای سـریعتر همانند LSO با بهبود مـیـزان شـمـارش، کـاهـش مـیـزان راندوم اسکتر، بسیاری از مشکلات در ارتباط با تصویربرداری چـهـار بعدی با یک اسکنر BGOرا کاهش داده است. اگر چه در مورد بیماران بسیار چاق ( بیشتر از 300 پوند )، حتی با استفاده از اسکنرهای LSO، افزایش زمان تصویربرداری در هر پوزیشن لازم و ضروری است، با این وجود این نکته به طور ناقص و جزئی اثر منفی وزن را جبران می کند.
برای زمان ثابت اسکن، استفاده از زمان کل بـرای تـصـویربرداری با فواصل زمانی گوناگون (different time intervals) و مـــوقــیــعـــت هــای گوناگون ( different bed positions )بر پایه اندازه متنوع اثر attenuationدر بدن بیمار، ممکن است که به مقدار زیاد مفید باشد
کاربرد پزشکی هسته ای در دمان؛ درمان های هسته ای
با پذیرش سریع سیستم های ( PET / CT)در ایالات متحده به همراه افزایش نیاز به سیستم های ترکیبی PET و CT جدیدتر، بازار فروش این تکنولوژی تحت تاثیر قرار گرفت.
تـوسـعـه سـی تـی اسـکـن 2 بـرشـی بـه سـوی سـیـسـتـم هـای 16 برشه و بیشتر با افزایش درخواست سیستم PET / CT همراه بوده است. نتیجه این بوده است که طراحی های کنونی سی تی اسکنرها در ارتباط با تصویربرداری آنکولوژی رایج، درخواست می شود.
در هـرصـورت، بـالابـردن ظـرفـیـت پـذیـرش بـیـمـاران به عنوان یک هدف مهم برای مراکزی محسوب می شود که با سطح هزینه های فعلی، متمایل به بالابردن درآمد خود هستند.
از زمان پایه گذاری CT بر فاکتورهای تضعیف تصحیح، با استفاده های کمتر، حتی درکـنـتـــراســـت خـــوراکـــی و داخـــل وریـــدی، پـــروتــکـــل هـــای CT کـــامـــلا کـلـیـنـیـکــال ( Full clinical CT protocols) به تحقق رسیده است. از زمان ایجاد برنامه های PET / CT پزشکان مربوطه باید بخوبی در این امر تخصص یابند که در چه مواقعی PET / CT بیشتر از CT می تواند برای تعیین تشخیص قطعی، مناسب باشد در آنکولوژی، به نظر می رسد که باید منتظر این نکته باشیم که همه تصویربرداری های PET، جای خود را به PET / CT بـدهـد. بـه طـور مـثـال درخـواسـت بـرای ایـن سـیـسـتـم در ارتـبـاط بـا بـیـمـاری آلـزایـمـر یـا کاردیولوژی وجود دارد.
بدون توجه به قیمت های کنونی تکنولوژی PET / CT، این مسئله روشن است که باز هم برگشت به تصویربرداری PET نخواهد بود.
مـزایـای تـصـویـربـرداری مـحـلـی از احـتـمـالات سـاخـتـاری و کـارکـردی، اسـتـفـاده از PET / CT را با قدرت و اعتماد به نفس بیشتری همراه می سازد. با افزایش سیستم های PET و CT، هزینه اسکنرها در آینده به طور اجتناب ناپذیری کاهش پیدا خواهد کرد تا سطحی که همه مراکز درمانی تحت پوشش این تکنولوژی پیشرفته قرار بگیرند.
اسکن غده تیروئید
تیروئید نخستین عضو بدن است که پس از دسترسی به جاروبگر خطی در سال 1950 از آن نـگـاره رادیوایزوتوپی گرفته شد . تیروئید گــاهــی دارای گــره هـا یـا تـکـمـه هـایـی اسـت کـه جذب کننده مولکول های نشاندار نبوده و سرد نامیده می شوند و نسبت به بافت سالم تیروئید کـه جـذب کـننده مولکول های نشان دار با مواد رادیواکتیو است ، احتمال سرطانی شدن ، بیشتر است .
در گذشته برای اسکن تیروئید ، یک روز پیش از نـگـاره بـرداری بـه بیمار خورانده می شد . دز پرتوی که از این راه به بیمار داده می شد ،بالا بود رادیوایزوتوپ دیگری که از عنصر ید می تواند در ایـن روش به کار رود 135 I با نیمه عمر سه ساعت است که این رادیوایزوتوپ هم به علت دردسـرهـای تـکـنیکی کاربرد ندارد . تکنسیم به صورت یون پرتکنتات m99 Tc به وسیله همان بـافـت هـایـی کـه یـد را جـذب مـی کـنـنـد ، جذب می شود . از آن جا که m99 Tc تابش کمتری به بـیـمار می دهد ، به دیگر رادیونوکلئیدها برتری دارد . زمـان لازم برای وارد شدن مولکول های نشاندار به غده تیروئید پس از تزریق با m99 Tc نزدیک به 20 دقیقه است.
اسکن غده پاراتیروئید
برای اسکن این غده تکنسیم تالیوم یا Mibi به کـــــار مـــــی رود . یـــکـــــی از روش هـــــای اســکــــن پاراتیروئید، تزریق (500mCi15MBq ) تکنسیم است که پس از 15 دقیقه اسکن گرفته می شود . اگر نیاز باشد اسکن هر ساعت یا هر دو ساعت پس از نخستین اسکن انجام می گیرد.
اسکن غده فوق کلیه
بـــرای اســکــن غــده فــوق کـلـیــه ،کـلـسـتــرول نشاندار شده باید I () رادیواکتیو و با اکتیویته 20 مـگــا بـکــرل (500 )Ci بـه کـار مـی رود اسـکـن بـر حـسـب نـیـاز پـس از 24 ساعت ،48 ساعت ، 72 ساعت یا 96 ساعت انجام می گیرد.
اسکن ریه
بررسی بیماری های ششی به روش پزشکی هـسـتـه ای آسـان و ارزان انـجام می گیرد. در این روش ها گازهای رادیواکتیو مانند گزنون133 54 Xe یا مولکول های درشت نشان دار به کار می روند .
بسته شدن یک سرخرگ بزرگ در شش با لخته خون یعنی آمبولی شش در پزشکی دردسـر بـزرگـی اسـت . در پـزشـکـی هسته ای برای آزمایش آمبولی ششی نزدیک سه MBq( 100 mci) آلـبـومـیـن نـشـاندار با m99 Tc را در سیاهرگ بیمار تزریق می کنند . مـولکول های درشت این ماده پس از تزریق به قلب و پس از آن به شش ها می رسند. مولکول های درشت ،بزرگ تر از آن هستند که از میان مویرگ های ششی بگذرند و به صــورت مــوقـتــی در ورودی بــرخــی از مــویــرگ هــای فـعــال گــرفـتــار مــی شــونـد. ایـن مولکول های درشت کمتر از 1% مویرگ ها را می بندند و پس از یک تا دو ساعت خرد می شوند و راه خون باز می شود. یک اسکن یا نگاره با دوربین گاما که پس از تزریق گرفته شـود، نـمـایـشـگر تراکم رادیواکتیویته در جایگاه مویرگ های فعال و رادیواکتیویته ای کمتر در بخش های بسته شده شش خواهد بود. نگاره های دوربین گاما از شش های سالم از زاویه ای مختلف و شش های دچار آمبولی را نشان می دهد.
مـی تـوان چـگـونـگـی گـردش هـوا در شـش هـا را بـا یک گاز رادیواکتیو مانند گزنون (54133 Xe) کــه دارای نـیـمــه عـمــر 5.3 روزه اســت بــررسـی کـرد. چـگـونـگـی پـخـش رادیواکتیویته و مدت زمان باقی ماندن آن در یک ناحیه از شش ، داده های تشخیصی را که نیاز داریم به دست می دهد.
بررسی های قلب و اسکن قلب

بررسی های قلب در پزشکی هسته ای با روش های پیچیدهای انجام می شود زیرا زنش های پیوسته قلب جزئیاتی را که می توانند در نگاره دیده شوند ، محدود می کند . با بـه کـارگیری سیگنال های ECG برای فعال کردن آشکارساز در مرحله آسایش زنش قلب توان جداسازی نگاره را می توان افزایش داد .
ویـژگـی هـای فـیـزیـکی و شیمیایی m99 Tc و حساسیت بسیار دوربین های گامای امروزی، امکان آشکار ساختن ساختمان قلب، حجم و رگ های آن را در مرحله های گوناگون زنش قلب فراهم می سازد . روش هم زمان ساختن یا گام گذاری دوربین گاما با به کارگیری ویژگی های پتانسیل الکتریکی قلب بیمار برای فعال کردن دوربین در هر مرحله دلخواه ،از اهمیت ویژهای برخوردار است .
بـرای نـمـونـه با گرفتن اسکن از بیمار در حالت جلو مایل به راست به گونه ای که مرزهای بطن چپ در بیرون از بطن راست جا گیرد، کانتور بطنی یا حجم درون بطنی به هنگام سیستول یا دیاستول با به کارگیری رخدادهای الکتریکی P و QRS منحنی زنش قلب به عنوان ماشه یا آغازگر ممکن است بررسی شود . داده های به دست آمده در این روش بـــرای تــجـــزیـــه و تــحــلــیـــل کـــار بــطــنــی بـسـیــار ســودمـنــد اســت. در شـکــل بــالا الکتروکاردیوگرام که نمایشی از ولتاژ قلب نسبت به زمان است به همراه تغییرهای فشار بطن چپ و حجم آن نسبت به زمان برای یک زنش کامل قلب آمده است . با به کارگیری چنین تغییرهایی ،بسیاری از پارامترهای ارزشمند قبلی با گام گذاری می تواند به دست آید. در شکل پایین گذر مولکول نشاندار با m(99Tc) در یک قلب سالم نشان داده شده است . همانگونه که شکل نشان می دهد نخست حجم رادیواکتیو به سوی سیاهرگ توخالی بالایی ( ورید اجوف فوقانی ) رانده می شود سپس آهسته آهسته به سوی دهلیز راست و بطن راست و سرخرگ ششی حرکت می کند در برگشت از شش ها حجم ماده رادیواکتیو را درگذر از اتاقک های چپ می توان دید و در گذر از آئورت سرانجام وارد شـاخـه شکمی آئورت می شود. بنابراین ماده رادیواکتیو همه فضای قلب و رگ های اصلی را پیموده است. این حرکت می تواند داده های بالینی ارزشمندی به دست دهد .
رادیوداروهایی که به دنبال حمله قلبی در جایگاه آسیب بتوانند متمرکز شوند ، در حـال سـاخـت هستند . امروزه تالیوم 81201 Te برای اسکن قلب و بررسی پرفیوژن آن در هنگام آسایش و استراحت به کار برده می شود .
داروی دیـگـــری کـــه بـیـشـتــر بــه کــار مــی رود m99 sestamibi Tcاست . بررسی ماهیچه های قـلــب بــا بــه کــارگـیــری رادیـوداروهـای یـادشـده امکان پذیر شده است .
در تـصـویـر بـرداری ایـزوتـوپـی از قـلـب ، با به کـارگـیـری اسـکـن معمولی ، پخش نسبی رادیو داروهـا از یـک حـجـم بـرروی یک سطح تصویر مـی شود . این کار از سه زاویه گرفته می شود و نگاره به دست آمدهای از این سه زاویه است که نـمـایـش سـاخـتـار قـلـب را به دست می دهد. در روش برش نگاری تک فوتونی یا SPECT ، دوربین گاما در یک قوس 180 به گرد قلب می چرخد . در ایـن چـرخـش تـصـویرهای ( حجم روی سطح ) بسیاری (32 تصویر ) به دست میآید که پس از پالایش یا فیلتراسیون داده ها ، ترکیب تصویرها یـا پـروژکـسـیـون هـا بـه گـونـه ای الـکـتـرونـیـکـی و رایانه ای انجام می شود تا نگاره رادیوایزوتوپی اسـپـکــت SPECT بــه دســت آیــد . مــی تــوان بـا فـیـلـتــــراســیــــون ویــــژه ای بــــه کــمــــک رایـــانـــه از ســـــــاخــــتـــــــارهـــــــای بـــــــه دســـــــت آمـــــــده یــــــا از پـروژکـسـیـون هـای یـاد شـده نـگاره سه بعدی به دست آورد.
اسکن مغز
برای انجام اسکن مغز از دو نوع دارو استفاده می شود:
الف) نوعی از داروها که از سد خونی- مغزی Blood Brain Barrier(B.B.B) عبور نمی کنند.
ب) نوعی از داروها که از سد خونی- مغزی عبور می کنند.
داروهــــــــــــــــــــــــــــــــای TC DTPA،TC MDP (PyP) ،Talium، Galium بــــه طـــــور نــــرمــــال از ســــد نمی توانند عبور کنند مگر آن که B.B.B مشکلی داشته باشد.
اندیکاسیون
(1) تشخیص مرگ مغزی
بـرای تـشـخـیـص نـداشتن اکتیویتی و فعالیت مـغـــــز، روش بـــــدیــــن شــکــــل اســــت کــــه ابــتــــدا |cm 15-10تـکـنـسـیـوم بـه داخل رگ چین قدامی آرنــــج بــــه صــــورت بــلــــوس تـــزریـــق مـــی شـــود (آنـژیـومـغـز) آنـگـاه بـه دسـتـگـاه بـرنـامـه تـهـیه یک عکس در ثانیه را داده در بررسی مرگ مغزی 15 دقـیـقــه بـعــد بــه سـیـسـتــم بــرنــامــه جـمــعآوری و شـمـارش را داده کـه نـدیـدن اکـتـیـویـتـه در داخل عروق مغزی دلیل بر مرگ مغزی است.
اسـکـــن مــغـــز یــکـــی از بــهــتــریــن روش هــای غـیـر تـهـاجـمـی تـشـخـیص مرگ مغزی است که روش تـهـاجـمـی در واقـع آنـژیـوگـرافـی سـربـرال است.
تشخیص تومورهای مغزی
آنـژیوگرافی اولین روش بررسی تومورهای مغزی است.
برای انجام اسکن در صورت تزریق DTPA یـک تا دو ساعت بعد، pyp سه ساعت بعد،Tal نیم ساعت بعد، 24 Galium ساعت، 48 ساعت تا 72 ساعت بعد، شمارش انجام می شود زمان های فوق بسته به نوع رادیو دارو بهترین زمان برای تصویربرداری استاتیک است.
تالیوم بیشتر برای بررسی تومورهای مغزی است به خصوص تومورهایی که مورد رادیوتراپی نیز قرار گرفته اند چرا که تالیوم در جایی برداشت دارد که سلول زنده است و خونرسانی وجود دارد. در تومورهایی که رادیوتراپی به منظور از بین بردن تومور انجام می گیرد اگر برداشت تالیوم وجود داشت تعدادی سلول های تومورال زنده اند و اگر برداشت وجود نداشت یعنی سلول های تومورال نکروزه شده اند.
گالیوم برای بررسی عفونت ها به خصوص عفونت های ناشناخته و بررسی تومورها مثل لنفوها کاربرد دارد. گالیوم در عفونت ها به صورت برداشت بیش از نواحی نرمال است که توسط دو مکانیزم این امر، محقق می شود:
1) توسط گلبول های سفید وارد سلول های التهابی می شود.
2) توسط ترکیبات آهن وارد ناحیه عفونت شده
ب) رادیوداروهایی که از B.B.B عبور می کنند شامل:TC IMD, TC HMPAO, TC MCD هستند.
ایــن دسـتــه از داروهــا، داروهـای مـحـلـول در چـربـی هـسـتـنـد کـه بـرداشـت آن هـا در سلول های مغزی بستگی به جریان خون مغز دارد.
Brain SPECT
Brain spect یک روش پزشکی هسته ای است که جریان خون مغزی را ارزیابی می کند.single photon emission computed tomography یا spect نقاط مختلف مغز را که به خوبی یا با اشکال کار می کنند مشخص می کند. اطلاعات به دست آمده از اسکن در تشخیص مشکل بیمار و طراحی درمان مناسب که فعالیت مغز را به حالت متعادل برگرداند کمک می کند.
تصویربرداری spect مغز جریان خون را از سه جهت نمایش می دهد. دوربین های spect مشابه pet هستند ولی به طور قابل ملاحظه ای قیمت کمتری دارند.
در مقایسه با PET و FMRI تصویربرداری SPECT مغز به وسیله حامل هایی خاص انجام می شود.
با Brain SPECT Imaging یا BIS تمام قسمت های داخلی و حتی خارجی مغز قابل بررسی است و در یک نمایش سه بعدی عملکرد کورتکس به خوبی نمایان می شود.
BIS هـمـچـنـیـن درمـواردی چون اختلالات رفتاری اضطراب بدرفتاری و سندرم Asperger استفاده می شود.
در این روش بیمار روی تخت خوابیده و آنژیوکت یا اسکالپ وین داخل رگ قرار مـی گـیـرد و پـس از 15 دقـیـقـه کـه از طـریق کامپیوتر بررسی های لازم صورت گرفت، مقدارکمی رادیوایزوتوپ تزریق می شود. برای شروع بررسی ممکن است بیمار بنشیند چند دقیقه محلول تصویر برداری از طریق بازو تزریق می شود.
بعد از مدت زمان کوتاهی بیمار روی تخت خوابیده و دوربین SPECT به آرامی دور سر بیمار می چرخد و تصاویر جریان خون او را می گیرد این مرحله حدودا 18 دقیقه طول می کشد نتایج آزمایش در تعیین درمان مناسب کمک می کند.
دوربـین SPECT کریستال های خاصی دارد که مشخص می کند که داروی تزریق شـده کـجـا رفـته است. یک کامپیوتر بسیار قوی تصاویر مغز را بازسازی کرده و نقشه جریان خون مغز را درهر لحظه نشان می دهد. با این نقشه ها پزشک می تواند الگوی دقیق فعالیت مغز را که مربوط به مسائل روانی یا عصب شناسی است تعیین کند.
اتم های ناپایداری که گاما صادرمی کنند واپاشی شده و همین اتم ها به عنوان ابزار ردیابی استفاده شده و مشخص می کنند کدام سلول فعالیت بیش از حد دارد و در نتیجه بیشترین جریان خون به آنجا می رود یا کجا کاهش فعالیت دارد و جریان خونش کاهش یافته است.
مطالعات SPECT دقیقا نشان می دهد که وقتی شخص کار خاصی انجام می دهد مثل خندیدن، آوازخواندن، گریه کردن، متصور شدن ( خیال پردازی ) کدام قسمت مغز فعال است.
مطالعات High r esolution SPECT می تواند نواحی عمیق و داخلی مغز را به روشنی و وضوح نمایش دهد MRI و CT اسکن از لحاظ وضوح تصاویر و کیفیت، بسیار مناسب هستند ولی این روش ها تنها آناتومی مغزی حرکت را نشان می دهند و اطلاعاتی در مورد فعالیت مغز پویا نمی دهند. در حالی که بسیاری از بیماری های عصبی مربوط به آناتومی مغز نیستند و در ارتباط با عملکرد مغز هستند.
SPECT طـی دو مــرحـلـه پـیـشـرفـت کـرده اسـت در ابـتـدا دوربـیـن هـای SPECT ، Single-headed بودند و اسکن سر بیمار بیش از یک ساعت طول می کشید و تصاویر هم ناواضح بود و درضمن اطلاعات مفیدی در مورد قسمت های مفید مغز نمی دادند.
تصویر برداری در ضربه مغزی
ضربات وارده به سر اغلب منجر به آثار روانپزشکی می شود. حتی ضربات کوچک بـه سـر و آسـیـب قـسـمـت هـای حـساس مغز،می تواند به مشکلات چندین ساله منجر شودSPECT ، یکی از بهترین ابزارهای ارزیابی مشکلات عملکردی ناشی از ضربه به مغز است که در سایر آزمایشات قابل بررسی نیستند و پزشک را جهت تشخیص سریع و شروع درمان مناسب بیمار کمک می کند.
به طور معمول یافته های SPECT در ترومای سر شامل موارد زیر است:
کاهش موضعی فعالیت ( به صورت کاهش فعالیت در قشر مخ در قسمت جلویی فـرونـتـال و لـوب سـمت راست اکسیپیتال ( پس سری ) یا قسمت جلویی و عقبی لوب تمپورال (گـیجگاهی) و در بعضی موارد کاهش شدید و مـشـخـص فـعالیت در ناحیه مربوط به ضربه در بـعـضـی مـوارد هـم افـزایـش چـیـن و شـکنج های حاشیه ای مغز پس از ضربه.
جهت بررسی بهتر تصاویر باید پیش زمینه ای در مورد فعالیت ها وحوادث زندگی فرد موجود باشد.
تصویر برداری در روان پزشکی
یـکــی از یـافـتـه هـای مـوفـق SPECT در مـورد افـسردگی کاهش فعالیت کورتکس پیشانی در وقت استراحت است. شدت افسردگی بستگی به درجه کاهش متابولیسم پیشانی دارد. محققان همینطور افزایش فعالیت سیستم Limbic را در مــواقــع افـســردگــی بـه دسـت آوردنـد (از جـمـلـه تالاموس ، amygdala قسمت بادامی شکلی در مـغـز در ارتـبـاط بـا لـوزه هـا- شـکـنـج هـای مـغـز و لـوب هـای عـمـقـی تـمـپـورال.) وقـتـی یـک بـیـمـار افسرده یک کار تمرکزی انجام می دهد، فعالیت کورتکس فرونتال چپ او به سطح نرمال نزدیک مـی شـود و ایـن در حـالـی است که اغلب تصور مـی شـود فـعـالـیـت کـورتـکـس پـیشانی در هنگام اسـتــراحــت نـرمـال و در هـنـگـام تـمـرکـز کـاهـش می یابد.
SPECT مـی تــوانـد در تـشـخـیـص و درمـان افـسـردگـی شـدیـد با تمایز آن ازسایر اختلالات کمک بسزایی انجام دهد.
کـاهـش فعالیت کورتکس فرونتال به همراه افـزایـش فـعـالـیـت سـیـستم Limbic()تالاموس ، اثـرات نـاشـی از بـدخـلـقـی، دمـدمـی مزاج بودن، منفی گرایی، کمبود انرژی ،خواب و مشکلات اشتهایی و کاهش تمرکز مواردی هستند که به این روش قابل تشخیص هستند.
بـهترین درمان این گروه استفاده از داروهای Noradrenergic از جمله، buprion imipramine یا desipramin است.
افزایش فعالیت شکنج های جلویی تــالامــوس و گـانـلـیـای پـایـه: ایـن نـوع اغـلـب درارتـبـاط بـا غـمـگـیـنـی، دلـتـنـگـی، مـنـفی گرایی، تحریک پذیری،غصه خوردن، نگرانی و تمرکز در مسائل منفی زندگی ایجاد می شود. این گروه بـهـترین واکنش را به سروتونین، داروهای ضد افسردگی از جمله Fluoxetine paroxietine , sertraline، و Venlafaxine نشان می دهند.
کاهش فعالیت کورتکس فرونتال همراه باافزایش یا کاهش فعالیت لوب تمپورال: مشکل این گروه بسیار جدی است و با غم و تحریک پذیری خشم ( رفتارهای منجر به خود کشی ) و دردهای نابهنجار ( سردرد یا شکم دردهای استثنایی ) در ارتباط است.
تصویر برداری سکته قلبی
سکته یا Strokes یکی از عوامل مهم مرگ در جهان است. سکته به وسیله سد خونی کـه درعـروق مـغـز ایـجـاد مـی شـود یـا بـا پـاره شدن رگ ایجاد می شوند. سیگار یکی از فـاکـتورهای اصلی ایجاد سکته است. در SPECT سکته به صورت نواحی که کاهش فعالیت دارند نشان داده می شود. پس از یک سکته حاد، انجام یک SPECT سریع و بدون وقفه نواحی کم خونی را بسیار بهتر از CT اسکن و MRI نشان می دهد. خونریزی مجدد یـک رگ خـونی بعد از ترومبوز می تواند با SPECT بهتراز آنژیوگرافی تشخیص داده شود. SPECT قبل و پس از تزریق Acetazolamide جهت سنجش ذخیره عروقی بیمار با تنگی های شدید عروق بالای درخت cerebrovascular کاربرد دارد.
تصویر برداری در اضطراب
افزایش فعالیت basal gang lia یکی از یافته های اختلالات اضطراب است. وقتی یک افـزایـش فـعـالـیـت در قـسـمـت چـپ وجـود دارد، احـتـمـالا اضـطـراب ، تـحریک پذیری irritability() و افـزایـش فـعـالـیـت سـمـت راسـت وجود دارد. اغلب در اثر اضطراب و گـوشـه گـیـری اجـتـمـاعـی اسـت. افـزایـش فـعـالـیـت در لـوب هـای تـمپورال در ارتباط با اضطراب هستند. افزایش فعالیت cingulated شکنج ها در یک شخص نشانه رنج و درد ناشی از فکر مدام در مورد اضطراب است.

SPECT Procedure
در این روش یک ایزوتوپ رادیواکتیو به موادی که به راحتی توسط سلول های مغز جذب می شوند متصل می شود. یک مقدار کم این ترکیب داخل رگ تزریق شده و در جـریـان خـون حـرکـت کـرده و بـا سلول های مغز چفت می شود حال جزء رادیواکتیو شکسته شده و انرژی به صورت اشعه گاما ساطع می کند. اشعه گاما شبیه چراغ راهنما محلی را که در آنجا جمع شده است نشان می دهد.
بیماران حساسیت خاصی به روش SPECT ندارند. دتکتورهای خاصی در دوربین گامای SPECT نورهای ساطع شده را از طریق گردش بدور بیمار جمع می کنند. این کار حدود 15 ثانیه طول می کشد. درطول یک اسکن معمولی حدود 10 میلیون اشعه گاما به کریستال ها بر خورد می کند و کامپیوتر پیشرفته، بعدا این اطلاعات را به صورت نقشه جـریـان خـون و تـصـاویـر سـه بـعدی مغز نمایش می دهد.
برای مطالعه دقیق، بیماران به مدت 15 دقیقه مورد تست توجه و تمرکز قرار می گیرند. سه یا 4 دقـیـقـه قـبـل از انـجـام آزمـون داروی رادیـواکـتـیو تــزریــق مــی شـود و از بـیـمـار مـی خـواهـنـد چـنـد دقـیـقـه ای آرام بـنـشیند، سپس بیمار روی تخت دراز کشیده و اسکن انجام می شود.
دوربـیـــن SPECT مــثــل اسـکـنــر CT یــا MRI نـیـسـت، بـیـمـار داخـل تـیـوب قـرار نـمـی گـیـرد و نگرانی در مورد مدت طولانی آزمون و تشعشع دهی سیستم ندارد. یک اسکنر SPECT بی صدا، ســریــع و بــدون تـشـعـشــع دهـی اسـت. تـصـاویـر Post-exam وجود ندارد ، اما ممکن است از بیمار خواسته شود که برای اسکن مقایسه ای که Diamox brain SPECT scan نام دارد از 2 تا 14 روز پس از آزمون دوباره مراجعه کنند.
Dimox دارویی است که جریان خوب مغز را زیـاد مـی کـنـد. مـقـایـسـه تـصـاویـر اولـیـه Brain بـا تصاویر Dimox اطلاعات مفیدی در مورد تامین جریان خون به پزشک می دهد.
اسکن استخوان
اندیکاسیون
1) بــرای بـیـمـاران high risk کـه مـشـکـوک بـه سـرطـان هـای ریـه، پروستات، پستان، … هستند یک سری تست ها انجام می شود که یکی از آن تست ها، اسکن استخوان است.
2 ) برای تشخیص زودرس عفونت استخوان یا استئومیلیت به کار می رود. قبل از این که علائم بـالینی خود را نشان دهد و پیش از اینکه درمان بیمار مشکل تر شود بهتر است اسکن استخوان انجام پذیرد.
3) در مورد آواسکولارنکروسیس بهتر است اسـکـن اسـتـخـوان انـجـام گیرد. در سر استخوان گـاهـی رگ تـغـذیـه ای بـه دلایـل ضـربـه، مصرف کــورتــون و … دچــار مـشـکــل شــده وگــرفـتـاری مفصل حاصل می شود.
4) تــشــخــیـــص شــکــســتــگـــی اســتـــرس: جــز شکستگی های کوچکی است که در رادیولوژی نمیتوان آن را دید.
5) تشخیص آرتریت که با منشاهای مختلفی مـثــل ســن بــالا، بـیـمــاری هـای رمـاتـیـسـمـی و … حاصل شده
6) تـعـیـیـن زنـده بـودن قـسمتی از استخوان که مشکوک به نکروزه شدن آن هستیم مثلا در تروما
7) برای تعیین مبدا‡ دردهای مبهم مفصلی
8 ) انـجــام اسـکــن اسـتـخــوان بــه دلـیـل شـواهـد موجود در آزمایشات بیمار
9) دیدن ضایعات مشکوک در رادیوگرافی که به طور دقیق نمی توان آن ها را تشخیص داد.
10) سنجش تاثیر دارو و درمان های گوناگون در سـرطـان هـای اسـتـخـوان هـمـانـند بررسی تاثیر درمان کموتراپی و آنتی بیوتیک تراپی
11) تـشـخـیـص تـومـورهـای مـخـتـلف بدخیم و خوشخیم
12) تعیین محل پولیپ در بیماران مشکوک به تومورهای سرطانی
مقدمات اسکن
ضرورتی به ناشتایی بیمار نیست، اما بهتر است بیمار در زمان پس از تزریق تا هنگام قرار گرفتن در زیر دستگاه، مرتبا آب بخورد. چرا که وقتی ماده رادیـواکـتـیـو وارد خـون مـی شـود مـقداری جذب اسـتـخـوان مـی شـود و قـسـمـتـی کـه در خـون باقی می ماند وارد بافت های دیگر می شود لذا جذب بافتی هم وجود دارد لذا برای کاهش این مورد از بیمار خواسته می شود که مرتبا آب بخورد.
مراحل تصویربرداری
تـزریـق 20 مـیـلی کوری به صورت سه مرحله تـصــــویــــربــــرداری مــــی شــــود: 1) آنــــژیــــوگــــرافـــی 2) بلادپول (ذخیره خونی) 3) تصاویر تاخیری،
1) آنـژیوگرافی: تصاویر سریالی که بلافاصله پـس از تـزریـق مـاده رادیـواکـتـیـو تـهـیه می شود که مرحله آنژیوگرافی، مرحله ورود ماده رادیواکتیو بـه داخـل عـروق است که حدود یک دقیقه طول می کشد.
2) ذخیره خونی: پس از مدت زمان کوتاه یک دقیقه، مادهِ تزریقی وارد مایع میان بافتی می شود اما هنوز جذب سیستم استخوان شده لذا تصویربرداری در این زمان تصاویر بلادپول یا ذخیره خونی خواهد بود.
3) تصاویر تاخیری: 2 یا 3 ساعت بعد تهیه می شود که با کمک دستگاه گاماکمرا، از تمام بدن به صورت پیوسته تصویربرداری انجام می گیردWhole body Scan(. )
اسکن کبد
سرطان می تواند به کبد گسترش یافته و یا دست اندازی کند و این دست اندازی با اسکن کبد آشکار شدنی است . بافت سالم کبد ذره های ( درشت مولکول ) نشاندار شده با مواد رادیــواکـتـیــو را از خــون جــدا مــی کـنــد در حــالــی کــه سـلــول هــای تــومــور کـبـدی چـنـیـن نمی کنند و در اسکن این تومورها به صورت منطقه ای با رادیواکتیویته کمتر دیده می شوند . برای یک اسکن کبد نزدیک به 5200MBq mic از ترکیب های سولفوره کلوئیدها که با m99 Tc نشاندار شده است ( ذراتی به قطر m5/0 در سیاهرگ بیمار تزریق می شود و پس از نزدیک به 10 دقیقه اسکن گرفته می شود . )
برخی از مواد موجود در خون به وسیله کبد گرفته شده و متابولیزه می شوند . یکی از این مواد روزبنگال است که توسط سلول های پلی گونال کبدی گرفته می شود . از روزبنگال بـرای بـررسـی بـیـمـاری هـای کـبـدی اسـتـفـاده مـی کـنـنـد. روزبـنـگال را با 500KBq از 131 نشاندار کرده و در سیاهرگ بازویی تزریق می کنند. با اندازه گیری میزان اکتیویته خون در فاصله های زمانی متعدد و رسم منحنی مربوط مشخص می شود که چه مقدار از این ماده متابولیزه شده است. در افراد سالم در مدت حدود 10 دقیقه اکتیویته در خون به نصف مقدار اولیه می رسد. روشن است که تغییرهای جذب در مقایسه با اندازه طبیعی نشانی از بیماری کبدی است .

اسکن کلیه ها

در پــزشـکــی هـسـتــه ای بـرای ارزیـابـی کـار کـلـیـه بـه ویـژه پـس از پـیـونـد آن روش هـای ارزشـمـنـدی وجـود دارد. اسـید هیپوریک رادیواکتیو به سرعت به وسیله کلیه ها جذب مـی شود ، این ماده در خون تزریق شده و کلیه ها با یک دوربین گاما بررسی می شوند . نگاره های پشت سر هم ،هر چند دقیقه یک بار گرفته می شود . رایانه دستگاه دوربین گاما ، نگاره ها و ارزش های چندی ( کمی ) به دست آمده از پخش مواد رادیواکتیو در هر کلیه را که به گونه ای جداگانه اندازه گرفته شده ثبت می کند . تصاویر به دست آمده ، چگونگی پخش آهسته مواد رادیواکتیو را در هر یک از کلیه ها نشان می دهد. اگر شمار نگاره های ضبط شده فراوان باشد یک رایانه متصل به دستگاه برنامه ریزی ویژه می تواند نگاره ها را پشت سرهم مانند فیلم سینمایی نشان دهد که این روش برای پی بردن به چگونگی کار کلیه ها بسیار سودمند است .
روش دیگر بررسی رینوگرام کلیه هاست . در این روش اکتیویته موجود در هر کلیه ( در زمان های دلخواه ) که هم زمان با یک دوربین گاما به دست آمده است ،در برابر محور زمـان رسـم مـی شـود . طـرح طـبـیـعـی تـراکـم اکتیویته در برابر زمان برای شخص سالم مشخص است

منابع
1- دکتر احمد بیطرفان رجبی، بخش پزشکی هسته ای ، بیمارستان شهید رجایی
2- سعید ایمانی، بخش پزشکی هسته ای، بیمارستان رازی
3- روش های تصویربرداری، احمد رضا نیک کار
4|www.prin.ir

34