دستگاه پت اسکن ( PET Scan )

دستگاه پت سی تی یا دستگاه پت اسکن ( PET Scan )، یک تکنیک یا دستگاه تصویر برداری پزشکی هسته ایست که یک تصویر سه بعدی یا تصویری از روند عملکرد درون بدن بدست می دهد. این سیستم، یک جفت اشعه ی گاما را که توسط یک رادیو نوکلئید پوزیترون ده (tracer) تولید شده و در خلاف جهت هم گسیل شده اند آشکار می سازد. این رادیو نوکلئید توسط یک مولکول بیولوژیکی فعال وارد بدن می شود. سپس، تصویر سه بعدی تراکم دارو درون بدن توسط آنالیز کامپیوتری بازسازی می شود. در اسکنرهای جدید، معمولا یک اسکن CT هم همزمان در همان دستگاه گرفته می شود تا تصویر سه بعدی بدست آمده دقیق تر باشد.

در روش پت اسکن ( PET Scan )، به بدن بیمار یک ماده شیمیایی خاص که با یک ماده رادیواکتیو نشانه دار شده است (رادیودارو) تزریق می گردد. بافت هاي مختلف بدن با توجه به میزان جریان خون و متابولیسم سلولی و شیمیایی خود، مقدار متفاوتی از این ماده را جذب می کنند. این ماده جذب شده از خود یک پرتو نامریی ساطع می کند که توسط یک دستگاه تصویر بردار ویژه قابل دریافت است.

با توجه به این مقدمه اصول تصویربرداری PET ( پت اسکن ) را میتوان برمبنای آشكارسازی پرتوهای نامریی حاصله از نابودی جفتهای پوزیترون و الكترون دانست، از این رو رادیوایزوتوپهای مورد استفاده در PET عبارتند از C11، N13، O15 و F18 كه بترتیب دارای نیم عمرهای 20، 10، 2 و 110 دقیقه میباشند. اگر مولکول بیولوژیک فعال برای تصویر برداری PET، (FDG) F18 (از ترکیبات گلوکز) باشد تصویر بدست آمده فعالیت متابولیک بافت را در نواحی ای که جذب گلوکز بالاست نشان می دهد. این ماده که مشتق نشاندار شده ایی از گلوکز است که میزان آن بسیار اندک است و در حالت کلی و شرایط معمولی خطر قابل توجهی در استفاده از این فناوری وجود ندارد. معمول ترین نوع اسکن PET، حدود 95% اسکن های جاری در مراقبت های استاندارد پزشکی، استفاده از FDG برای جستجوی احتمال متاستاز سرطان است.

پت اسکن یک روش تصویربرداری غیرتهاجمی (non-invasive) است که در تشخیص، درمان و پیگیری بیماریهای متعدد و بطور وسیع در انکولوژی بالینی (تصویر برداری پزشکی تومور ها و جستجوی متاستاز در آنها) و تحقیقات کلینیکی بیماری های مغز مثل دمانس مورد استفاده قرار می گیرد و همچنین در بیماریهای سرطانی، قلبی عروقی و مغز و اعصاب کاربرد دارد. برخی دیگر از کاربردهای معمول PET عبارتند از انکولوژی، نورولوژی، کاردیولوژی، فارماکولوژی، تصویر برداری از حیوانات کوچک، تصویر برداری ماهیچه ای- استخوانی و بیماري هاي سرطانی بخصوص سرطان های گوارش، سینه و لمفوم را میتوان نام برد.

مزایای پت اسکن ( PET Scan )

در بیشتر نارسائی ها و بیماری ها قبل از اینكه تغییرات آناتومیك در بافت ایجاد شود تغییراتی در متابولیسم رخ میدهد از این رو برخلاف سیستم های تصویربرداری مرسوم یعنیMRI و CTكه تغییرات آناتومیكی و یا SPECT كه تغییرات فیزیولوژیكی را اندازه گیری می كند با استفاده از سیستم PET ما قادر خواھیم بود كه بیماری را در مراحل اولیه تشخیص دهیم و از پیشرفت بیماری جلوگیری و به درمان آن بپردازیم و چنانچه میدانیم در مورد سرطان تشخیص زود هنگام برای درمان از اهمیت حیاتی برخوردار است .

چنانچه بخواهیم سیستم PET را با سیستم SPECTکه هم اكنون متداولترین سیستم در بخش های پزشكی هسته ای می باشد مقایسه كنیم موارد زیر باید مورد توجه قرار گیرند :
1- قدرت تفكیك مكانی سیستم پت سی تی PET-CT كه همانا قابلیت سیستم در نشان دادن جز ئیات ارگان مورد مطالعه در تصویر می باشد در حدود 4 الی 5 میلیمتر می باشد كه دو برابر بهتر از قدرت تفكیك مكانی SPECT است.
2- بهره وری PET به مراتب بهتر از سیستم SPECTمی باشد كه باعث وضوح و كنتراست بیشتر تصاویر می باشد
3- بدلیل امكان تصحیح برای جذب پرتو ها درPET ، آنالیز كمی اطلاعات امكانپذیر می شود كه كاربردهای زیادی در تعیین مرحله بیماری دارد.
4- در PET علاوه بر امكان مطالعه فرآیند فیزیولوژیكی بافت و یا ارگان مورد مطالعه امكان مطالعه متابولیسم و فعالیت بیوشیمی بافت مورد بررسی وجود دارد که این قابلیت برجسته ترین مزیت این سیستم است که آنرا از دیگر سیستم های تصویربرداری متمایز می سازد.

کاربردهای پت اسکن ( PET Scan )

PET اسکن یک روش تصویربرداری غیرتهاجمی (non-invasive) است که در تشخیص، درمان و پیگیری بیماریهای متعدد و بطور وسیع در انکولوژی بالینی (تصویر برداری پزشکی تومور ها و جستجوی متاستاز در آنها) و تحقیقات کلینیکی بیماری های مغز مثل دمانس مورد استفاده قرار می گیرد و همچنین در بیماریهای سرطانی، قلبی عروقی و مغز و اعصاب کاربرد دارد.

از طرفی PET در تحقیقات pre-clinical با استفاده از حیوانات کاربرد دارد، جایی که امکان تکرار آزمایشات روی یک موضوع خاص وجود دارد. این، بخصوص در تحقیقات سرطان ارزشمند است زیرا کیفیت آماری دیتا افزایش می یابد ( subject ها بعنوان کنترل خودشان مورد استفاده قرار می گیرند) و در نتیجه، تعداد حیوان لازم برای یک مطالعه ی خاص کاهش می یابد.

برخی از اسکن های تصویری مانند CT و MRI، تغییرات آناتومیکی بافت های درون بدن را نشان می دهند در حالیکه PET و SPECT قادرند تغییرات مولکولی بیولوژیکی را شناسایی کنند (حتی قبل از تغییرات آناتومیکی). اسکن PET این کار را توسط مواد رادیواکتیو که نرخ جذب شان در بافت های مختلف متفاوت است انجام می دهد. تصاویر PET را می توان بوسیله ی یک گاما کمرای دوسر که یک دتکتور تصادم همزمانی روی آن نصب شده نیز بدست آورد اما کیفیت تصویر به طور قابل ملاحظه ای پایین تر است و زمان بدست آوردن تصویر بیشتر. این، برای موسساتی که تقاضای کمتری برای PET دارند، گزینه ی مناسبی است تا اینکه بیماران را به جای دیگری ارجاع دهند.
برخی از کاربردهای معمول PET عبارتند از انکولوژی، نورولوژی، کاردیولوژی، فارماکولوژی، تصویر برداری از حیوانات کوچک، تصویر برداری ماهیچه ای- استخوانی و بیماري هاي سرطانی بخصوص سرطان های گوارش، سینه و لمفوم را میتوان نام برد.

امنیت در تصویربرداری با پت ( PET Scan )

تصویربرداری با دستگاه پت سی تی که روشی غیر تهاجی و بی خطر است حتی در استفاده از رادیو داروهاي وابسته به آن نیز واکنش و عوارض شدید ناخواسته اي گزارش نشده است. زیرا این مواد معمولا در حد میکروگرم استفاده می شوند. برخی مطالعات خطر بسیار کمی را در ایجاد سرطان ثانویه ناشی از مواد رادیودارو ذکر نموده اند که تاکنون به طور.قاطع ثابت نشده است (Facey K et al 2007).
اگر چه این فناوري به طور کلی ایمن و بدون خطر است، اما لازم است در استفاده از آن نکات زیر به دقت رعایت شود (Facey K et al 2007):
• در حاملگی استفاده نشود.
• بعد از انجام آزمایش، بیمار تا چند ساعت از فرزندان خردسال دور بماند.
• در بیمارانی که عدم تحمل قند دارند در استفاده از FDG دقت شود.
• به پرسنلی که با دستگاه PET کار می کنند بایستی آموزش های لازم در مورد آماده سازی و استفاده از مواد رادیودارو و نحوه حمل و نقل آنها داده شود.

محدودیت های پت اسکن ( PET Scan )

محدودیت های استفاده از PET بیشتر مربوط به هزینه های بالای سیکلوترون است که مسئول تولید رادیو نوکلئید کوتاه عمر می باشد و نیز هزینه های سنتز شیمیایی on-site برای تولید رادیو دارو (tracer) بعد از تولید رادیو ایزوتوپ است. مولکول های ارگانیگ رادیو تریسر نباید از ابتدا حاوی ایزوتوپ رادیو اکتیو باشند زیرا در این صورت بمباران آن توسط سیکلوترون، Career های ارگانیک آن را نابود می سازد. بجای آن، ایزوتوپ باید در ابتدا تولید شود ( بمباران هسته ی رادیو اکتیو توسط سیکلوترون ) سپس، آزمایشگاه شیمی، تریسر لازم (مثلا FDG) را از آن در زمان کوتاهی قبل از واپاشی رادیو نوکلئید سنتز می کند.

بیمارستان ها و دانشگاه های کمی می توانند هزینه های نگهداری دستگاه پت سی تی را متقبل شوند و اکثر PET های کلینیکی توسط موسسه های تولید رادیو داروی ثالثی حمایت می شوند که می توانند همزمان به چند مرکز خدمات ارائه دهند. این محدودیت ها استفاده از PET را اکثرا به فلوئور-18 محدود می کند که نیمه عمری برابر با 110 دقیقه دارد و قابلیت جابجایی معقولی قبل از استفاده دارد. البته از روبیدیم-82 که در ژنراتور قابل حمل تولید می شود و در myocardial perfusion استفاده می شود نیز می توان استفاده کرد.
با این حال در سالهای اخیر، سیکلوترون های on-site بهمراه شیلدینگ آن و hot-lab ها به مراکز PET اضافه شده اند تا نیاز به بیمارستان را از بین ببرند. استفاده از سیکلوترون on-site هزینه های گزاف مربوط به حمل و نقل ماده ی رادیو اکتیو به مراکز PET را از بین می برد.
به دلیل اینکه نیمه عمر فلوئور-18 حدود دو ساعت است دوز داروی تولید شده در طول یک روز چند نیمه عمر واپاشی می کند پس کالیبراسیون دوز باقیمانده باید تکرار شود (تعیین اکتیویته در واحد حجم) و planning دقیق بر طبق برنامه ی مورد نیاز برای بیمار انجام گیرد.

ترکیب دستگاه پت با سی-تی یا ام آر آی

پیشنهاد ترکیب PET و CT در سال 1991 مطرح شد ولی نمونه اصلی اسکنرهای PET/CT در سال 1998 کامل شد. اولین طراحی آن که در مراکز پزشکی استفاده شد در سال 2001 بود. از سال 2001 تا کنون تمام فروشنده های دستگاه های پزشکی حداقل یک طراحی PET/CT را تولید کرده اند در نتیجه از سال 2006 فروش PET/CT جایگزین PET شده است.

در یک دستگاه بیمار ابتدا از میان اسکنر CT رد می شود و سپس وارد اسکنر PET می شود.دو روش مختلف برای استفاده از PET/CT وجود دارد:
1. داده های CT به PET اضافه شده است. در این مورد کافی است که کیفیت تصاویر CT در حدی باشد که ساختارهای مورفولوژی مشخص شوند. در نتیجه تصویربرداری CT با یک دز پایین بدون نیاز به ماده ی حاجب انجام می شود. اطلاعات تصاویر CT برای تصحیح تضعیف تصاویر PET استفاده می شود. این کاربرد در مقایسه با تصویربرداری سنتی PET سریعتر، کم هزینه تر و دقت تشخیص بالاتری دارد.
2. جدا از PET، تصویربرداری CT ممکن است برای به دست آوردن اطلاعات تشخیصی و دقت مناسب انجام شود. این به معنای استفاده از دز کامل برای تصویربرداری CT است. استفاده از ماده حاجب معمولا ضروری است و از یک پروتکل تنفسی استفاده می شود.

کاربردهای تصویربرداری با پت اسکن ( PET Scan )

استفاده از PET/CT به عنوان یک وسیله تشخیصی و staging در تومورشناسی بسیار گسترده است. در تشخیص سرطان های شش، گردن، سینه، پروستات، روده و… کاربرد دارد.