Τομογραφία εκπομπής ενός φωτονίου

Η μονοφωτονική τομογραφία εκπομπής (SPET) αντικαθιστά σταδιακά τη συμβατική στατική σπινθηρογραφία, καθώς επιτρέπει καλύτερη χωρική ανάλυση με την ίδια ποσότητα του ίδιου ραδιοφαρμακευτικού, δηλαδή την ανίχνευση πολύ μικρότερων περιοχών βλάβης οργάνων - θερμών και ψυχρών κόμβων. Για την εκτέλεση της SPET χρησιμοποιούνται ειδικές κάμερες γάμμα. Διαφέρουν από τις συμβατικές κάμερες στο ότι οι ανιχνευτές (συνήθως δύο) της κάμερας περιστρέφονται γύρω από το σώμα του ασθενούς. Κατά τη διάρκεια της περιστροφής, σήματα σπινθηρισμού αποστέλλονται στον υπολογιστή από διαφορετικές γωνίες λήψης, γεγονός που καθιστά δυνατή την κατασκευή μιας πολυεπίπεδης εικόνας του οργάνου στην οθόνη (όπως και με μια άλλη πολυεπίπεδη απεικόνιση - την αξονική τομογραφία ακτίνων Χ).

Η μονοφωτονική τομογραφία εκπομπής προορίζεται για τους ίδιους σκοπούς με τη στατική σπινθηρογραφία, δηλαδή για τη λήψη μιας ανατομικής και λειτουργικής εικόνας ενός οργάνου, αλλά διαφέρει από την τελευταία στην υψηλότερη ποιότητα εικόνας. Επιτρέπει την ανίχνευση λεπτότερων λεπτομερειών και, επομένως, την αναγνώριση της νόσου σε προγενέστερα στάδια και με μεγαλύτερη αξιοπιστία. Με επαρκή αριθμό εγκάρσιων «τομών» που λαμβάνονται σε σύντομο χρονικό διάστημα, ένας υπολογιστής μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή μιας τρισδιάστατης ογκομετρικής εικόνας του οργάνου στην οθόνη, επιτρέποντας μια ακριβέστερη αναπαράσταση της δομής και της λειτουργίας του.

Υπάρχει ένας άλλος τύπος απεικόνισης πολυστρωματικών ραδιονουκλιδίων - η τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων δύο φωτονίων (PET). Τα ραδιονουκλίδια που εκπέμπουν ποζιτρόνια χρησιμοποιούνται ως RFP, κυρίως εξαιρετικά βραχύβια νουκλίδια με χρόνο ημιζωής αρκετών λεπτών - ¹¹ °C (20,4 λεπτά), ^11° N (10 λεπτά), ^15° O (2,03 λεπτά), ^1° F (10 λεπτά). Τα ποζιτρόνια που εκπέμπονται από αυτά τα ραδιονουκλίδια εξαϋλώνουν κοντά σε άτομα με ηλεκτρόνια, με αποτέλεσμα την εμφάνιση δύο κβάντων γάμμα - φωτονίων (εξ ου και το όνομα της μεθόδου), που πετάνε μακριά από το σημείο εξαΰλωσης σε αυστηρά αντίθετες κατευθύνσεις. Τα πετούμενα κβάντα καταγράφονται από διάφορους ανιχνευτές της κάμερας γάμμα, που βρίσκονται γύρω από το εξεταζόμενο άτομο.

Το κύριο πλεονέκτημα της PET είναι ότι τα ραδιονουκλίδια που χρησιμοποιούνται μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επισήμανση πολύ σημαντικών φυσιολογικών φαρμάκων, όπως η γλυκόζη, η οποία είναι γνωστό ότι συμμετέχει ενεργά σε πολλές μεταβολικές διεργασίες. Όταν η επισημασμένη γλυκόζη εισάγεται στο σώμα ενός ασθενούς, αυτή περιλαμβάνεται ενεργά στον μεταβολισμό των ιστών του εγκεφάλου και του καρδιακού μυός. Καταγράφοντας τη συμπεριφορά αυτού του φαρμάκου στα προαναφερθέντα όργανα χρησιμοποιώντας PET, μπορεί κανείς να κρίνει τη φύση των μεταβολικών διεργασιών στους ιστούς. Στον εγκέφαλο, για παράδειγμα, ανιχνεύονται με αυτόν τον τρόπο πρώιμες μορφές κυκλοφορικών διαταραχών ή ανάπτυξης όγκων, ακόμη και αλλαγές στη φυσιολογική δραστηριότητα του εγκεφαλικού ιστού σε απόκριση σε φυσιολογικά ερεθίσματα - φως και ήχο. Στον καρδιακό μυ, προσδιορίζονται οι αρχικές εκδηλώσεις μεταβολικών διαταραχών.

Η εξάπλωση αυτής της σημαντικής και πολύ υποσχόμενης μεθόδου στην κλινική περιορίζεται από το γεγονός ότι τα εξαιρετικά βραχύβια ραδιονουκλίδια παράγονται σε πυρηνικούς επιταχυντές σωματιδίων - κυκλοτρόνια. Είναι σαφές ότι είναι δυνατή η εργασία με αυτά μόνο εάν το κυκλοτρόνιο βρίσκεται απευθείας στο ιατρικό ίδρυμα, το οποίο, για προφανείς λόγους, είναι διαθέσιμο μόνο σε περιορισμένο αριθμό ιατρικών κέντρων, κυρίως σε μεγάλα ερευνητικά ιδρύματα.

Η σάρωση προορίζεται για τους ίδιους σκοπούς με τη σπινθηρογραφία, δηλαδή για τη λήψη εικόνας ραδιονουκλιδίου. Ωστόσο, ο ανιχνευτής σαρωτή περιέχει έναν κρύσταλλο σπινθηρισμού σχετικά μικρού μεγέθους, διαμέτρου αρκετών εκατοστών, επομένως για να δει κανείς ολόκληρο το όργανο που εξετάζεται, αυτός ο κρύσταλλος πρέπει να μετακινηθεί διαδοχικά γραμμή προς γραμμή (για παράδειγμα, όπως μια δέσμη ηλεκτρονίων σε έναν καθοδικό σωλήνα). Αυτές οι κινήσεις είναι αργές, με αποτέλεσμα η διάρκεια της εξέτασης να είναι δεκάδες λεπτά, μερικές φορές 1 ώρα ή περισσότερο. Η ποιότητα της εικόνας που λαμβάνεται σε αυτή την περίπτωση είναι χαμηλή και η αξιολόγηση της λειτουργίας είναι μόνο κατά προσέγγιση. Για αυτούς τους λόγους, η σάρωση σπάνια χρησιμοποιείται στη διαγνωστική ραδιονουκλιδίων, κυρίως όπου δεν υπάρχουν κάμερες γάμμα.

Για την καταγραφή λειτουργικών διεργασιών στα όργανα - συσσώρευση, απέκκριση ή διέλευση ραδιοφαρμάκων - ορισμένα εργαστήρια χρησιμοποιούν ακτινογραφία. Η ακτινογραφία διαθέτει έναν ή περισσότερους αισθητήρες σπινθηρισμού που είναι εγκατεστημένοι πάνω από την επιφάνεια του σώματος του ασθενούς. Όταν τα ραδιοφαρμακευτικά προϊόντα εισάγονται στο σώμα του ασθενούς, αυτοί οι αισθητήρες ανιχνεύουν την ακτινοβολία γάμμα του ραδιονουκλιδίου και τη μετατρέπουν σε ηλεκτρικό σήμα, το οποίο στη συνέχεια καταγράφεται σε χαρτί γραφήματος με τη μορφή καμπυλών.

Ωστόσο, η απλότητα της συσκευής ακτινογραφίας και ολόκληρης της μελέτης στο σύνολό της αντισταθμίζεται από ένα πολύ σημαντικό μειονέκτημα - τη χαμηλή ακρίβεια της μελέτης. Το γεγονός είναι ότι με την ακτινογραφία, σε αντίθεση με τη σπινθηρογραφία, είναι πολύ δύσκολο να διατηρηθεί η σωστή «γεωμετρία μέτρησης», δηλαδή να τοποθετηθεί ο ανιχνευτής ακριβώς πάνω από την επιφάνεια του εξεταζόμενου οργάνου. Ως αποτέλεσμα αυτής της ανακρίβειας, ο ανιχνευτής ακτινογραφίας συχνά «βλέπει» κάτι διαφορετικό από αυτό που χρειάζεται και η αποτελεσματικότητα της μελέτης είναι χαμηλή.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]