पीईटी स्कैन परिभाषा

पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी या पालतू की जांचअंग्रेजी में इसके संक्षिप्त रूप के लिए, परमाणु चिकित्सा से संबंधित एक गैर-आक्रामक निदान तकनीक है। पीईटी स्कैन में प्राप्त छवियां मानव शरीर के कुछ ऊतकों की गतिविधि और चयापचय के बारे में जानकारी प्रदान करती हैं।

सामान्य पदार्थ के साथ प्रतिक्रिया करते समय बड़ी मात्रा में ऊर्जा निकलने के कारण एंटीमैटर के कई संभावित अनुप्रयोग होते हैं। वर्तमान में एंटीमैटर के अनुप्रयोगों में से एक मानव शरीर की नैदानिक ​​छवियां प्राप्त करना है। इस लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए पीईटी स्कैन पॉज़िट्रॉन का उपयोग करता है, जो इलेक्ट्रॉनों के एंटीपार्टिकल्स हैं।

पदार्थ और प्रतिपदार्थ प्रतिक्रिया

पदार्थ और एंटीमैटर के बीच अंतर को समझने का एक सरल तरीका इस प्रकार है: पहला कणों से बना है और दूसरा एंटीपार्टिकल्स से बना है। अच्छा, लेकिन प्रतिकण क्या है? यह एक प्रकार का कण है जिसका द्रव्यमान उसके एनालॉग के समान होता है, लेकिन इसके कुछ गुण, जैसे इसका विद्युत आवेश, उलट जाते हैं।

आइए, उदाहरण के लिए, पॉज़िट्रॉन के बारे में सोचें, जो इलेक्ट्रॉन का प्रतिकण है। एक पॉज़िट्रॉन का द्रव्यमान एक इलेक्ट्रॉन के समान होता है, लेकिन इसका विद्युत आवेश धनात्मक होता है, भले ही इसका परिमाण इलेक्ट्रॉन के बराबर होता है। इलेक्ट्रॉन का विद्युत आवेश -e≈-1.6×10 है

^-19 C और पॉज़िट्रॉन का विद्युत आवेश +e=+1.6×10 है^-19.

जब एक कण और एक प्रतिकण मिलते हैं, तो वे एक दूसरे को नष्ट कर देते हैं। इस प्रक्रिया में, ऊर्जा और फोटॉन की एक जोड़ी उत्पन्न होती है, जो उत्पन्न होने पर विपरीत दिशाओं में यात्रा करती है।

और^–+ई⁺→γ+γ (511 केवी)

इन विनाशों में जारी ऊर्जा बहुत अधिक है, इसने एंटीमैटर को भविष्य में ऊर्जा स्रोत के रूप में उपयोग के लिए एक आदर्श उम्मीदवार बना दिया है। हालाँकि, एंटीमैटर का उत्पादन बहुत कठिन और बहुत महंगा है, इसलिए हम इसे ऊर्जा के स्रोत के रूप में उपयोग करने में सक्षम होने से बहुत दूर हैं। वर्तमान में हम मानव शरीर की छवियां प्राप्त करने के लिए कण-प्रतिकण विनाश का उपयोग कर सकते हैं।

पीईटी स्कैन कैसे काम करता है?

पीईटी स्कैन मूल रूप से कुछ ऊतकों की छवियां उत्पन्न करने के लिए इलेक्ट्रॉनों और पॉज़िट्रॉन के विनाश में जारी फोटॉन का लाभ उठाता है। फ़्लोर-18 एक रेडियोआइसोटोप है जो β-क्षय के माध्यम से रेडियोधर्मी रूप से क्षय होता है⁺ ऑक्सीजन-18 के एक स्थिर आइसोटोप को जन्म देना। इस प्रकार के क्षय में, एक प्रोटॉन रेडियोधर्मी रूप से क्षय होकर एक न्यूट्रॉन, एक पॉज़िट्रॉन और एक इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो का उत्पादन करता है।

पी⁺→एन+इ⁺+ν_और

फ्लोर-18 के मामले में रेडियोधर्मी क्षय इस प्रकार दिखता है:

¹⁸एफ→¹⁸ओ+ई⁺+ν_और

फ्लोर-18 ग्लूकोज अणु पर हाइड्रॉक्सिल समूह स्थापित करके उससे जुड़ने में सक्षम है। ग्लूकोज में फ्लोर-18 के शामिल होने से फ्लोरोडॉक्सीग्लूकोज (एफडीजी) नामक यौगिक बनता है।

पीईटी स्कैन अध्ययन रोगी में अंतःशिरा के माध्यम से एफडीजी नमूना डालने से शुरू होता है। एफडीजी रक्तप्रवाह के माध्यम से पूरे शरीर में वितरित होता है। ग्लूकोज हमारी कोशिकाओं के लिए ऊर्जा का मुख्य स्रोत है, इसलिए वे एफडीजी का चयापचय करना शुरू कर देते हैं जैसे कि यह सामान्य ग्लूकोज हो।

एक बार कोशिकाओं के अंदर, एफडीजी अणुओं में शामिल फ्लोर-18 रेडियोआइसोटोप रेडियोधर्मी रूप से क्षय हो जाते हैं और पॉज़िट्रॉन उत्सर्जित करते हैं। पॉज़िट्रॉन अपने आस-पास के इलेक्ट्रॉनों के साथ तेजी से नष्ट हो जाते हैं, जिससे फोटॉन के जोड़े उत्पन्न होते हैं जो विपरीत दिशाओं में यात्रा करते हैं। रोगी के चारों ओर लगाए गए कुछ डिटेक्टरों की मदद से, उक्त विनाश से उत्पन्न फोटॉन के सभी जोड़े एकत्र किए जाते हैं और उन स्थानों को मैप किया जाता है जहां वे घटित हुए थे।

पीईटी स्कैन की छवियां हमें क्या जानकारी प्रदान करती हैं?

पीईटी स्कैन में प्राप्त छवियां उन साइटों को दिखाती हैं जहां एफडीजी का अधिक क्षरण हुआ था, यानी, जहां कोशिकाओं द्वारा अधिक ऊर्जा खपत हुई थी। इन प्राथमिक छवियों का उपयोग कुछ ऊतकों के चयापचय मूल्यांकन करने और उनके कामकाज को निर्धारित करने में सक्षम होने के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, यदि कोई ऊतक जिसके बारे में हम जानते हैं कि वह बहुत अधिक ऊर्जा की खपत करता है, पीईटी स्कैन छवि पर मंद चमकता हुआ दिखाई देता है, तो यह उस ऊतक में खराबी का संकेत दे सकता है।

कैंसरयुक्त ट्यूमर उन चीजों में से एक है जो शरीर में होने पर सबसे अधिक ऊर्जा की खपत करती है। कैंसर कोशिकाएं वे कोशिकाएं हैं जो अनियंत्रित रूप से उच्च दर पर विभाजित होती हैं। कोशिका विभाजन की प्रक्रिया में अधिक ऊर्जा खपत की आवश्यकता होती है, इसलिए यह उम्मीद की जाती है कि कैंसरग्रस्त ट्यूमर बहुत अधिक ऊर्जा का उपयोग करते हैं।

पीईटी स्कैन की छवियां उन स्थानों का संकेत दे सकती हैं जहां ट्यूमर मौजूद हो सकता है घातक क्योंकि वे अधिक चमकीले दिखाई देते हैं जिससे यह संकेत मिलता है कि उक्त में ऊर्जा की अधिक खपत हुई थी जोन.

यद्यपि पीईटी स्कैन अध्ययन में रेडियोआइसोटोप और एंटीमैटर का उपयोग किया जाता है, की खुराक रोगी को प्राप्त होने वाला विकिरण बहुत कम होता है और अंततः रेडियोधर्मी ट्रेसर को हटा दिया जाता है शरीर।