PET Scan definíció

Pozitron emissziós tomográfia ill kisállat szkennelés, angol rövidítése a nukleáris medicinához tartozó non-invazív diagnosztikai technika. A PET Scan során kapott képek az emberi szervezet egyes szöveteinek aktivitásáról és anyagcseréjéről nyújtanak információt.

Az antianyagnak számos felhasználási lehetősége van, mivel nagy mennyiségű energiát szabadít fel, amikor közönséges anyaggal reagál. Az antianyag egyik jelenlegi alkalmazása az emberi test diagnosztikai képeinek beszerzése. A PET Scan pozitronokat használ, amelyek az elektronok antirészecskéi, hogy elérjék ezt a célt.

Anyag és antianyag reakció

Az anyag és az antianyag közötti különbség egyszerű megértésének módja a következő: Az előbbi részecskékből, az utóbbi pedig antirészecskékből áll. No, de mi az az antirészecske? Ez egy olyan típusú részecske, amelynek tömege azonos az analógjával, de bizonyos tulajdonságai, például az elektromos töltése, megfordulnak.

Gondoljunk például a pozitronra, amely az elektron antirészecskéje. A pozitron tömege megegyezik az elektronéval, de az elektromos töltése pozitív, annak ellenére, hogy nagysága megegyezik az elektronéval. Az elektron elektromos töltése -e≈-1,6×10

^-19 C és a pozitron elektromos töltése +e=+1,6×10^-19.

Amikor egy részecske és egy antirészecske találkozik, megsemmisítik egymást. Ebben a folyamatban energia és egy fotonpár keletkezik, amelyek keletkezésekor ellentétes irányba haladnak.

és^–+e⁺→γ+γ (511 keV)

Az ezekben a megsemmisülésekben felszabaduló energia hatalmas, ez tette az antianyagot ideális jelöltté a jövőbeni energiaforrásként való felhasználásra. Az antianyag előállítása azonban nagyon nehéz és nagyon költséges, ezért messze vagyunk attól, hogy energiaforrásként használhassuk. Amit jelenleg megtehetünk, az az, hogy részecske-részecske-megsemmisítést alkalmazunk, hogy képeket készítsünk az emberi testről.

Hogyan működik a PET Scan?

A PET-szkennelés alapvetően az elektronok és pozitronok megsemmisülése során felszabaduló fotonokat használja fel bizonyos szövetek képeinek előállítására. A fluor-18 egy radioaktív izotóp, amely β-bomlás útján radioaktívan bomlik⁺ hogy az oxigén-18 stabil izotópja keletkezzen. Az ilyen típusú bomlás során a proton radioaktívan bomlik, és neutront, pozitront és elektronneutrínót hoz létre.

p⁺→n+e⁺+ν_és

A Fluor-18 esetében a radioaktív bomlás így néz ki:

¹⁸F→¹⁸o+e⁺+ν_és

A fluor-18 képes kötődni egy glükózmolekulához azáltal, hogy egy hidroxilcsoportot helyettesít rajta. A fluor-18 glükózba való beépülése egy fluor-dezoxiglükóz (FDG) nevű vegyületet eredményez.

A PET Scan vizsgálat azzal kezdődik, hogy intravénásan FDG-mintát juttatunk a páciensbe. Az FDG a véráramon keresztül eloszlik a szervezetben. A glükóz a sejtjeink fő energiaforrása, ezért elkezdik az FDG-t úgy metabolizálni, mintha az normál glükóz lenne.

A sejtekbe jutva az FDG molekulákba beépült Fluor-18 radioizotópok radioaktívan bomlanak, és pozitronokat bocsátanak ki. A pozitronok gyorsan megsemmisülnek a körülöttük lévő elektronokkal, és olyan fotonpárokat hoznak létre, amelyek ellentétes irányba haladnak. Néhány, a páciens körül elhelyezett detektor segítségével összegyűjtik az említett megsemmisülésekből származó összes fotonpárt, és feltérképezik azokat a helyeket, ahol előfordultak.

Milyen információkkal szolgálnak számunkra a PET Scan képei?

A PET Scan során kapott képek azokat a helyszíneket mutatják, ahol nagyobb volt az FDG lebomlása, vagyis ahol nagyobb volt a sejtek energiafogyasztása. Ezeket az a priori képeket bizonyos szövetek metabolikus értékelésére és működésük meghatározására használják. Például, ha egy szövet, amelyről tudjuk, hogy sok energiát fogyaszt, halványan világít a PET-szkennelés képén, az adott szövet hibáját jelezheti.

Az egyik olyan dolog, amely a legtöbb energiát felemészti a szervezetben, a rákos daganatok. A rákos sejtek olyan sejtek, amelyek szabályozhatatlanul nagy sebességgel osztódnak. A sejtosztódás folyamata nagyobb energiafelhasználást igényel, ezért várható, hogy a rákos daganatok sok energiát fogyasztanak.

A PET Scan által készített felvételek utalhatnak azokra a helyekre, ahol daganat lehet rosszindulatúak, mert világosabbnak tűnnek, ami azt jelzi, hogy nagyobb energiafelhasználás történt zónák.

Bár a PET Scan vizsgálatban radioizotópot és antianyagot használnak, a dózis a A beteg által kapott sugárzás nagyon alacsony, és a radioaktív nyomjelzőt végül eltávolítják a test.