مقدمه :

دستگاه PET ( Positron Emission Tomography )  یا بعـبارتی دسـتگاه برش نکّاری با نشر پوزیـترون یکی از سیستم های پیشرفته تصویربرداری می باشد که توانمنـدیهای بی نظـیری در تشخـیص بیماریهای ســرطان ، مغز و اعصـاب و قلـب و عـروق از خـودنشـان داده است. در حـال حاضـر بیـش از پانصد وپنجاه مرکز PET  در دنیـا ایجاد شـده کـه به ارائه خدمات کلیـنیکی مشغـول می باشـند. بیـشترین مـراکز PET  در کشـورهای امریکا ، آلمان و ژاپن میباشدو در منطـقه کشورهای عربستـان سعـودی ، ترکــی ، رژیـم اشغالگر قدس دارای مـراکز PET  می باشند و اخـیراً در مـصر نیـز دو مـرکز PET  فعـال شـده اسـت . بدلیـل نیم عمـر بسیار کم مواد رادیواکتـیو مورد استـفاده در PET ، این مواد رادیـواکتـیو بایـد توسـط سیکـلوترون در مـرکـز PET  و یا در نزدیکی آن تولید شونـد و کشـور مـا ایـران یکی از نادر کشــــورهائـی اسـت که علـیرغـم دارا بـودن سیکلوترون دارای مـرکز PET  نمی باشـد.

 مبــانی عمـــلکرد سیســــتم PET :

اصـول تصـویـربرداری PET  برمبنای آشکارسازی فتـونهای حاصلـه از نابـودی جفتـهای پوزیترون و الکـترون میباشد، از اینرو رادیوایـزوتوپهای مورد استفـاده در PET  عبارتند از 11C ، 13N ، 15O و 18F  که بترتـیب دارای نیم عمرهای 20 ، 10 ، 2 و 110 دقیــقه می باشـند و بهمـین دلـیل باید درمحـل و یا در نزدیکی مرکز PET تولیـد شوند. چنانچه در نزدیـکی ( حدود 2 ساعت از نظر فاصله زمــــانی ) سیکلوترونی جهت تولیـــد این رادیـــوایـزوتوپها نباشــد مـرکز PET بایـــد همـراه با سیســـتم PET  یک سیکلـــوترون نیز خریداری نمـــاید. خــــرید سیکـلوترن یک هزینه اضافی به مـرکز PET  تحمـیل میکتـند و یکی از دلایل کّسـترده نشدن مراکز PET  در دنیا، علیرغم قابلیـت های تشخیصی بی نظـــیرآن ، همـین هـزینه خرید سـیکلوترون می باشـد که نوع پزشکـی و مورد نیــاز آن درحـدود 8/1 میـلیون دلار می باشـــد.

عناصـر رادیواکـتیو مذکور از نـظر شیمیائی  با نوع غــیر رادیو اکـتیوشــــان هیچـکّونه تفـاوتی نـدارند و یکی از مزایای این عنــاصـر این اسـت که از عـناصر اساسی ماده بیـولوژیکـی و همچنین مصالح ساختـمانی بیـوشیمی می باشـند و بطور طبــیعی در بدن انسان وجود دارند و حتی هوایی که استـنشاق می کنـیم ترکیبی از کربن ، نیتروژن و اکسـیژن می باشد. بعضـی از این رادیوایـزوتوپها بصـورت مستقـــیم و یا با برچسب شدن با داروها و مـــوادی که جذب ارکان و یا موضـــع خاصی از بدن میـشوند و یا برای بررسی شرایط خاصـی از نارسائی بکار مـیروند مصـرف میشوند پس از اینکه رادیودارو بصورت تـزریق و یا بصــورت گاز از طـریق تنـفسی به بیـمار داده شـد این رادیو دارو جذب ارکان و یا محل مورد تصویررداری میـشود و با توجه به شـرایط بیـماری در ارکان مورد بررسی توزیع و جذب می شود این رادیوداروها از خود پوزیـترون سـاطع می کنند و پوزیـترونها با الکترونها جفت شـده و نـابود می شـوند که حاصل نابودی هر جفـت پوزیترون و الکـترون دوپرتو پرانـرژی ( KeV 511 ) در جهت مخالف می باشند. بنابرایـن تعـــداد زیادی از جفت پرتوهای وابسته در جهات مختـلف از بدن بیمار ساطع میشود.چنانچه در اطراف بیمار آشکارسـازهائـی قرار کّیرد با آشـکارکردن این پرتوها، میتـوان تصـویری سه بعدی از تـوزیـع رادیوداروها در ارکان مـورد بـررسی بدسـت آورد که با استفـاده از آن میــتوان به وجـود نارسائـی و یا بیماری پی برد. در سیســـتم PET  از تعداد زیادی از کریستالهای آشکارساز ( بین 8000  تا 12000 ) استفاده میـشود. بــدلیل استفاده از تعداد زیادی از کریستالهای آشکارساز و قطعات الکترونیک مربوطه سیستم PET  نسبت به دیکّر سیسـتم های تصویربرداری گرانتر می باشـد و با تـوجه به تعداد حلـقه های آشکـارسازهای کریستـالی قیمت این سیــــستم بین 800000 هزا ر تا 6/1 میلیون دلار می باشد.

مزایای PET  :

چنانچـه بخواهیم سیســـتم PET  را با سیستم SPECT که هم اکنـون متـداولـــترین سیستـــم در بـــخش های پزشکی هســته ای می باشـــد مقــایسه کنــیم مــوارد زیـــر بایــد مـــورد توجــه قــرار گیرنـــد :

1- قدرت تـفکیک مکانی سیســتم PET   که همانا قابلیت سیــستم در نشـان دادن جـز ئیات ارکان مـورد مطالعه در تصویر می باشـد در حدود 4 الی5 میلـیمتر می باشـد که دو بـرابـر بهـتر از قـدرت تفکیک مـکانی SPECT  اسـت .

 2- بهـره وری PET   به مراتب بهـــتر از سیستــم SPECT می باشد که بــــاعث وضـوح و کنـتراسـت بیشتر تصاویر می باشـد.

3 - بدلیـل امکان تصحیح برای جذب پرتوها در PET ، آنالیز کمی اطلاعات امکانپذیر می شود که کاربردهای زیادی در تعیین مرحله بیماری دارد.

 4- در PET عـلاوه بر امکـان مطـالعه فـرآیند فیـزیولوژیکی بافـت و یا ارکان مـورد مـطالعه امکان مطـا لعه متابولیسـم و بیوشــیمی بافت مورد بـررسی وجـود دارد که این قابلیت برجسـته ترین مزیت این سیـستم اسـت کـه آنرا از دیگر سیستم های تصویربرداری مـتمایز می سـازد. در بحث کاربردهای تشـخیصی بـیشتر بـه این قـابلیـت ارزنده اشاره خـــواهد شـــد.

کاربردهای کلینیکی PET :

با توجه به رادیونوکلئید های مورد استفاده در PET میتوان متابولیسم اکسبژن را اندازه گیری نمود و با برچسب نمودن گلوکز به فلورین رادیوداروی 18FDG   بدست می آید که در بررسی های متابولیسم کّلوکز بافت و یا ارکان مورد مطالعه استفاده می شود.

کاربرد PET  در سرطان :

در بیشتر نارسائـیها و بیماریها قبل از اینکه تغییرات آناتومیک د ربافت ایجاد شود تغیـــیراتی در متابولیسم رخ مـیدهد از ایـنرو بر خلاف سیستم های تصویربرداری مرسوم یعنی CT و MRI  که تغیـــیرات آناتومیکی و یا SPECT که تغـییرات فـیزیـولوژیکی را اندازه کّیری می کند با استفاده از سیــستم PET  ما قـادر خواهیم بود که بـیماری را در مـراحل اولـیه تشخیص دهیم و از پیشرفـت بیمـاری جلوکّیری و بـه درمان آن بپردازیم و چنانچه میدانیم در مـورد سرطان تشخیص زود هنکّــام برای درمان از اهمیت حیاتی برخوردار اسـت .بسیـار شنیده  میشود که پس از جراحی تومور سرطانی از مغــز ، تــومـور دوباره رشد کرده و مجدداً بـیمار را دچار مشکل می کند. این وضعیـت به این دلیل پیش می آید که با استفاده از سیستم های تصــــویربرداری موجود فـقط میتوان توده تومور تشخیص داد و جراح با استـفاده ا زتصـاویر مـزبور تنها تـوده تـومور را خارج می سازد. در صورتیکه با استـفاده از PET  نه تنها موضع تومور مشخص می شـود بلـکه جهـت و شـرایط پیشروی آن نیز مشخص مـیکّردد. چنانچه میـدانیم نرخ متابولیـــسم کّلوکـز در بافتهــای سـرطانی بـالا مـــیرود. از اینرو بافتهایی که مبـتلا به سلولهای ســـرطانی شـــده اند هـر چند ممکن اسـت با سیـــستم های تــصویربرداری دیکّر قابل تشخیص نباشنـد با سیـــستم PET  و بررسی متـابولیسم قابل تشخیص می باشـند و لذا جراح امکان می یابد تا بمـوقع بافتــهای مـــزبور را نـیز خارج سازد .

با استفاده از سیستم PET  میـــتوان صحت روش درمان انتخـاب شـده برای بیماران سـرطانی را نیز ارزیابی نمود. مشاهده اثرات درمانهای رادیوتراپی و شیـمی درمانی بصورت تغـییرات آناتومیک در تــومـور نیازمند مدت زمانی طولانی است تا بتوان با روشـهای مرسوم تصویربردرای آنها را تشخیـص داد درحالیکه چنانچه روش درمان تجویز شده مـناسب باشـد پس از مدت کوتاهی میتوان کاهش متـابولیســــم کّلـوکز تومور را توسط PET  مشاهـده نمود. در مقـابل چنانچه کاهـش متابولیـسم وجـود نداشتـه باشد نشانـه این اسـت که روش درمان تجویز شده مـوثر نیــست و باید روش دیـــکّری را جهت درمان انتـخاب نمـود. اطـلاعات زود هنکّامی که تـوسط PET  قابل دسترسی می باشند برای نجات جان بیـمار بسـیار حیاتی اند. سیســتم PET  در تشخـیص انـواع سرطانها و بخصوص سـرطانهای ثانـویـه   ( متااسـتازها ) نسـبت به دیکّر ســیستم های تصـــویربرداری برتری قابل توجهی دارد. نمـودارهای زیر شاخص برتری تشخیص سیستم PET  نسبت به CT اسکن برای تشخیص سـرطانـهای ریه و کولن و دسـتکّاه ماموکّرافی بـرای تشخیص سـرطان پستان می باشد.

PET  در تشخیـص کانونهای متـااستـاتیک ( سرطانهای ثـانویـه ) از قـابلـیت بسیار خوبی نسبت به بقیه دستکّاههای تشخیـصی برخوردار اسـت و چه بسا با اسکن تمام بدن توسط PET   و پی بردن به کاتونه متعـــدد ســـرطانهای ثانویه در بـدن ضــرورت انجام عمل جراحی جهت خارج ساخـتن تـوده تـومـور اصلی، تغیـــیر می کند و از صـرف هزینـه اضـافی و انجـام یک عمل جراحی بیهـوده جـلوکّیری می شـود.

کاربرد PET   در کاردیولوژی ‏:

با اسـتفاده از PET  مـیتوان جریان خون و متابولیسم ماهیچـه قلب را بررسی نمـود PET  دقیقـترین سیـــستم برای تـشخیص وجود و یا عـدم وجــود بیماری کرنر می باشــد و در عــین حال با مطالعه مـتابولیـــسم ماهیـــچه قلب می توان به زنـده بودن بافـت پی برد. چه بـسیار بیمارانی که بخـشی از بافت ماهیـجه قلب آنهـا مرده است و عمل بای پس و خونرسـانی به آن موضـع هــــیچکّونه منافعی برای بیـمار ندارد وچنانچه متـــابولیــــسم ماهیـچه قلـب ایــن بیماران قـبل از عمل جراحی توسط سیـــستم PET   بـررسی شـود میتوان از یک عمل جراحی عمـده که در کنـار مخاطرات باعث رنجش بیـمار و نیـز صـرف هـزینـه های بی مورد می شـود جلـوکّـــیری نمـود. بنـابراین با استفاده از تصاویر PET   نه تنها میـتوان آن دستـه از بیمـاران قلـبی کـه از عمل جراحی بهـره ای نمی بــرند را از دیکّران جدا نمود بلکه پس از عمل میتـوان میزان موفقیت عمل جراحی را نیز ارزیابی نمود.

 کاربرد PET  در نورولوژی :

بدلیل کاهـش متابولیسـم در بخـشهایی از مغز در مراحل اولـیه بیماری، اسکن PET  قادر است " چندین ســــال قبل از اینکه پزشکی بتواند توسـط روشهای مرسـوم بیماری فراموشی را تشخـیص دهد " نارسائـیهـــائی را که شاخص این بیماری است را نشان دهـد. PET  بیماری پارکینـسون ( لقمه ) را نـیز بـهتر از بقیه سـیستم های تصویربرداری نشان میـدهد. در کانونهـا ی حمله ای صرع در مغـز کودکـان متابولـیسم کّلوکـز کاهش می یابـد وچنانچه شرح داده شد فقط در تصاویر PET   میتوان تــغییرات متابولیـسم را مشاهده نمـود. جراح مغز فقــط با کمک تـصاویر PET  میــتواند محل دقیـق کانونهـای حمـله صـرع در مغز را مشخص نمـوده و بـرای خـارج نمودن آنها  و مـداوا ی بیـــمار اقــــدام نماید.

نتیجه گیری ‏ :

با توجــــه به قابلیــــتهای تشخیــــصی PET  که به عمده ترین آنها به اختصــــار اشـــاره شـــد اینــــجا یک مــــرکز PET   در کـشور جــــهت ارائـه خــــدمات پیشرفـــته پزشکی و کـمک بـه ارتقـاء سطح درمان در کشــور و جلوکّیری ا زاعزام بیمـــاران به خارج از کشور بـاید مـورد تـوجه قرار کّیرد. مقرون به صـرفه بودن تجویز تصـویربرداری PET  برای کّروهـی از بیماران بکّونه ای است که در بسیاری از کشـورهای پیشرفته سازمانهای بیمـه برای کاهش هـزینه های درمانی هـزینه اسکن PET  را که بـین 1800 تا 2000 دلار می باشـد را تقبـل کرده اند . بطور خلاصه میتوان کّفــت که دستــکّاه PET  نه تنهـا در صـرفه جویی در خدمـات درمانی موثر اسـت بلکـه بکارکّیری این ســیستم باعـث نجات جان انسـانها مـیشود.

 منبع: bionuclear.mihanblog.com