PET 스캔 정의

양전자 방출 단층 촬영 또는 애완 동물 스캔, 영어 약자로, 핵 의학에 속하는 비 침습적 진단 기술입니다. PET 스캔에서 얻은 이미지는 인체 특정 조직의 활동 및 신진대사에 대한 정보를 제공합니다.

반물질은 일반 물질과 반응할 때 방출하는 많은 양의 에너지로 인해 많은 응용 분야가 있습니다. 반물질이 현재 가지고 있는 응용 프로그램 중 하나는 인체의 진단 이미지를 얻는 것입니다. PET 스캔은 이 목표를 달성하기 위해 전자의 반입자인 양전자를 사용합니다.

물질과 반물질 반응

물질과 반물질의 차이점을 이해하는 간단한 방법은 다음과 같습니다. 전자는 입자로 구성되고 후자는 반입자로 구성됩니다. 음, 하지만 반입자란 무엇입니까? 유사체와 질량은 같지만 전하와 같은 일부 특성이 반전된 입자 유형입니다.

예를 들어 전자의 반입자인 양전자를 생각해 봅시다. 양전자는 전자와 질량은 같지만 크기는 전자와 같아도 전하량은 양이다. 전자의 전하는 -e≈-1.6×10^-19 C이고 양전자의 전하는 +e=+1.6×10^-19.

입자와 반입자가 만나면 서로 소멸한다. 이 과정에서 에너지와 한 쌍의 광자가 생성되며 생성될 때 반대 방향으로 이동합니다.

그리고^–+e⁺→γ+γ(511keV)

이러한 소멸에서 방출되는 에너지는 엄청나며, 이로 인해 반물질은 미래의 동력원으로 사용하기에 이상적인 후보가 되었습니다. 그러나 반물질을 만드는 것은 매우 어렵고 비용이 많이 들기 때문에 에너지원으로 사용하기에는 거리가 멀다. 현재 우리가 할 수 있는 것은 입자-반입자 소멸을 사용하여 인체 이미지를 얻는 것입니다.

PET 스캔은 어떻게 작동합니까?

PET 스캔은 기본적으로 전자와 양전자의 소멸에서 방출되는 광자를 이용하여 특정 조직의 이미지를 생성합니다. Fluor-18은 β-붕괴를 통해 방사성으로 붕괴하는 방사성 동위원소입니다.⁺ 산소-18의 안정한 동위 원소를 생성합니다. 이러한 유형의 붕괴에서는 양성자가 방사성 붕괴하여 중성자, 양전자 및 전자 중성미자를 생성합니다.

피⁺→n+e⁺+ν_그리고

Fluor-18의 경우 방사성 붕괴는 다음과 같습니다.

¹⁸에프→¹⁸o+e⁺+ν_그리고

Fluor-18은 하이드록실 그룹을 치환하여 포도당 분자에 결합할 수 있습니다. Fluor-18을 포도당에 통합하면 Fluorodeoxyglucose(FDG)라는 화합물이 생성됩니다.

PET 스캔 연구는 FDG 샘플을 환자에게 정맥 주사하여 시작합니다. FDG는 혈류를 통해 몸 전체에 분포됩니다. 포도당은 우리 세포의 주요 에너지원이므로 정상적인 포도당인 것처럼 FDG를 대사하기 시작합니다.

일단 세포 내부에 들어가면 FDG 분자에 통합된 Fluor-18 방사성 동위원소는 방사성으로 붕괴하고 양전자를 방출합니다. 양전자는 주변의 전자와 함께 빠르게 소멸하여 반대 방향으로 이동하는 광자 쌍을 생성합니다. 환자 주변에 설치된 일부 감지기의 도움으로 소멸로 인한 모든 광자 쌍이 수집되고 발생한 장소가 매핑됩니다.

PET Scan의 이미지는 어떤 정보를 제공합니까?

PET 스캔에서 얻은 이미지는 FDG의 더 큰 분해가 있었던 부위, 즉 세포에 의한 더 많은 에너지 소비가 있었던 부위를 보여줍니다. 이러한 선험적 이미지는 특정 조직의 대사 평가를 수행하고 기능을 결정할 수 있도록 사용됩니다. 예를 들어, 많은 에너지를 소비하는 것으로 알려진 일부 조직이 PET 스캔 이미지에서 희미하게 빛나면 해당 조직에 결함이 있음을 나타낼 수 있습니다.

체내에서 가장 많은 에너지를 소비하는 것 중 하나는 암성 종양입니다. 암세포는 제어할 수 없이 빠른 속도로 분열하는 세포입니다. 세포 분열 과정은 더 높은 에너지 소비를 필요로 하므로 암성 종양은 많은 에너지를 사용할 것으로 예상됩니다.

PET 스캔 이미지는 종양이 존재할 수 있는 위치를 표시할 수 있습니다. 더 밝게 보이기 때문에 악성은 에너지 소비가 더 많다는 것을 나타냅니다. 구역.

PET Scan 연구에서 방사성동위원소와 반물질이 사용되지만, 환자가 받는 방사선은 매우 미미하여 방사성 추적자는 결국 몸.