PET

Positron Emission Tomography (PET)-SCAN

Apa itu Positron Emission Tomography (PET) SCAN?

Positron Emission Tomography (PET) Scan merupakan salah satu modalitas kedokteran nuklir, yang untuk pertama kali dikenalkan oleh Brownell dan Sweet pada tahun 1953. Prototipenya telah dibuat pada sekitar tahun 1952, sedangkan alatnya pertama kali dikembangkan di Massachusetts General Hospital, Boston pada tahun 1970. Positron yang merupakan inti kinerja PET pertama kali diperkenalkan oleh PAM Dirac pada akhir tahun 1920-an. PET adalah metode visualisasi metabolisme tubuh menggunakan radioisotop pemancar positron. Oleh karena itu, citra (image) yang diperoleh adalah citra yang menggambarkan fungsi organ tubuh. Fungsi utama PET adalah mengetahui kejadian di tingkat sel yang tidak didapatkan dengan alat pencitraan konvensional lainnya. Kelainan fungsi atau metabolisme di dalam tubuh dapat diketahui dengan metode pencitraan (imaging) ini. Hal ini berbeda dengan metode visualisasi tubuh yang lain seperti foto rontgen, computed tomography (CT), magnetic resonance imaging (MRI) dan single photon emission computerized tomography (SPECT).

Fungsi utama PET-Scan

Fungsi utama PET-Scan adalah mengetahui kejadian di tingkat sel yang tidak didapatkan dengan alat pencitraan konvensional lainnya. Kelainan fungsi atau metabolisme di dalam tubuh dapat diketahui dengan metode pencitraan (imaging) ini.

CT Scan dan MRI hanya mampu mendeteksi kanker terbatas pada aspek anatomi tubuh. Misalnya, CT Scan dan MRI hanya mampu mendekteksi kanker di payudara, kepala, hati, dan sejumlah titik tubuh lainnya. Sedangkan mekanisme kerja organ tubuh yang disebut metabolisme tubuh tidak dapat dipantau oleh CT Scan atau MRI. Sedangkan pada PET-Scan, aspek anatomi dan metabolik sekaligus masuk radar deteksi alat canggih ini. Dimana pun atau kemana pun kanker merambat PET-Scan dapat mendeteksinya. Bahkan kemampuan deteksi alat ini mencakup semua aspek penting tentang kanker seperti jenis, tingkat keganasan (stadium), lokasi, serta cara rambat penyakit mematikan ini.

PET dapat pula digunakan pula untuk menganalisa hasil penanganan kanker yang telah dilakukan. Setelah penanganan kanker melalui operasi perlu dilakukan pemeriksaan apakah masih ada sisa sisa kanker yang tersisa. Untuk keperluan ini, PET merupakan metode yang paling tepat, karena pada kondisi ini keberadaan kanker sulit dilihat secara fisik. Yang diperlukan adalah melihat keberadaan metabolisme sel kanker. Selain itu, PET dapat pula digunakan untuk melihat kemajuan pengobatan kanker baik dengan chemotherapy maupun radiotherapy. Kemajuan hasil pengobatan kanker dapat diketahui dari perubahan metabolisme di samping perubahan secara fisik. Untuk keperluan ini, kombinasi PET dan CT memberikan informasi yang sangat berharga untuk menentukan tingkat efektivitas pengobatan yang telah dilakukan.

Bagaimana prinsip dan cara kerja PET Scan?

Sel-sel kanker memiliki tingkat metabolisme yang lebih tinggi dari sel-sel lain. Salah satu karakteristik adalah bahwa sel-sel kanker memerlukan tingkat yang lebih tinggi glukosa untuk energi. Ini adalah langkah-langkah proses biologis PET.  Positron emisi tomografi (PET) membangun sistem pencitraan medis gambar 3D dengan mendeteksi gamma sinar radioaktif yang dikeluarkan saat glukosa (bahan radioaktif)  tertentu disuntikkan ke pasien. Setelah dicerna, gula tersebut diolah diserap oleh jaringan dengan tingkat aktivitas yang lebih tinggi / metabolisme (misalnya, tumor aktif) daripada bagian tubuh.

PET-scan dimulai dengan memberikan suntikan FDG (suatu radionuklida glukosa-based) dari jarum suntik ke pasien. Sebagai FDG perjalanan melalui tubuh pasien itu memancarkan radiasi gamma yang terdeteksi oleh kamera gamma, dari mana aktivitas kimia dalam sel dan organ dapat dilihat. Setiap aktivitas kimia abnormal mungkin merupakan tanda bahwa tumor yang hadir.

Sinar Gamma yang dihasilkan ketika sebuah positron dipancarkan dari bahan radioaktif bertabrakan dengan elektron dalam jaringan. Tubrukan yang dihasilkan menghasilkan sepasang foton sinar gamma yang berasal dari situs tabrakan di arah yang berlawanan dan terdeteksi oleh detektor sinar gamma diatur di sekitar pasien.

Detektor PET terdiri dari sebuah array dari ribuan kilau kristal dan ratusan tabung photomultiplier (PMTS) diatur dalam pola melingkar di sekitar pasien. Kilau kristal mengkonversi radiasi gamma ke dalam cahaya yang dideteksi dan diperkuat oleh PMTS.

Sumber:

http://beritaiptek.istecs.org/menyongsong-era-baru-kedokteran-nuklir-di-indonesia/

http://en.wikipedia.org/wiki/Positron_emission_tomography

http://psychology.wikia.com/wiki/Positron_emission_tomography

Positron emission tomography

Citra khas positron emission tomography (PET) fasilitas( keterangan gambar)

Positron emission tomography (PET) adalah teknik pencitraan kedokteran nuklir yang menghasilkan gambar tiga dimensi atau gambar proses fungsional dalam tubuh. Sistem pasang mendeteksi sinar gamma yang dipancarkan secara tidak langsung oleh radionuklida pemancar positron (pelacak), yang diperkenalkan ke dalam tubuh pada molekul aktif biologis. Gambar pelacak konsentrasi dalam 3-dimensi atau 4 dimensi di dalam tubuh kemudian dibangun kembali oleh analisis komputer. Scanner modern, rekonstruksi ini sering dilakukan dengan bantuan sebuah X-ray CT scan dilakukan pada pasien selama sesi yang sama, di mesin yang sama.

Jika molekul aktif biologis yang dipilih untuk PET adalah FDG, analog glukosa, konsentrasi pelacak digambarkan kemudian memberikan aktivitas metabolik jaringan, dalam hal penyerapan glukosa daerah. Meskipun penggunaan pelacak ini hasil yang paling umum dalam jenis PET scan, molekul pelacak lain yang digunakan dalam PET untuk gambar konsentrasi jaringan berbagai jenis molekul yang menarik.

Operasi

Untuk melakukan pemindaian, tinggal pendek pelacak isotop radioaktif disuntikkan ke ruang subjek (biasanya ke dalam sirkulasi darah). Pelacak secara kimiawi yang dimasukkan ke dalam sebuah molekul aktif biologis. Ada masa tunggu sementara molekul aktif menjadi terkonsentrasi pada jaringan kepentingan; maka penelitian subjek atau pasien ditempatkan dalam pemindai pencitraan. Molekul yang paling sering digunakan untuk tujuan ini adalah fluorodeoxyglucose (FDG), sebuah gula, untuk yang masa tunggu biasanya satu jam. Selama memindai jaringan catatan konsentrasi dibuat sebagai pelacak meluruh.

Skema dari proses akuisisi PET

Skema dari proses akuisisi PET

Sebagai radioisotop emisi positron mengalami kerusakan (juga dikenal sebagai peluruhan beta positif), ia memancarkan positron, sebuah anti-partikel elektron dengan muatan yang berlawanan. Setelah melakukan perjalanan hingga beberapa milimeter yang positron bertemu sebuah elektron. Annihilates perjumpaan mereka berdua, menghasilkan sepasang penghancuran (gamma) foton bergerak dalam arah yang berlawanan. Ini terdeteksi ketika mereka mencapai scintillator dalam perangkat scan, menciptakan ledakan cahaya yang dideteksi oleh photomultiplier tabung atau longsor photodiodes silikon (Si APD). Tergantung pada teknik simultan atau bertepatan deteksi dari pasangan foton bergerak di sekitar berlawanan arah (itu akan tepat di seberang dalam kerangka pusat massa, tetapi scanner tidak memiliki cara untuk mengetahui hal ini, dan demikian juga built-in sedikit arah error toleransi). Foton yang tidak tiba di temporal "berpasangan" (yaitu dalam waktu-jendela beberapa nanodetik) diabaikan.

Localization dari penghancuran positron acara

Fraksi yang paling signifikan elektron-positron meluruh menghasilkan dua foton 511 keV gamma yang dipancarkan pada hampir 180 derajat satu sama lain karena itu adalah mungkin untuk melokalisir sumber mereka di sepanjang garis lurus kebetulan (juga disebut secara resmi garis tanggapan atau LOR ). Dalam prakteknya, LOR memiliki lebar terbatas sebagai foton yang dipancarkan tidak benar-benar 180 derajat terpisah. Jika waktu penyelesaian dari detektor kurang dari 500 picoseconds daripada sekitar 10 nanodetik, mungkin pelokalan acara ke segmen dari akord, yang panjangnya ditentukan oleh waktu detektor resolusi. Seperti meningkatkan resolusi waktu, sinyal-to-noise ratio (SNR) dari gambar akan meningkatkan, memerlukan lebih sedikit peristiwa untuk mencapai kualitas gambar yang sama. Teknologi ini belum umum, tetapi tersedia pada beberapa sistem baru

Gambar rekonstruksi menggunakan statistik kebetulan

Lebih umum, suatu teknik yang sangat mirip dengan rekonstruksi computed tomography (CT) dan emisi foton tunggal computed tomography (SPECT) data yang digunakan, meskipun kumpulan data yang dikumpulkan dalam PET jauh lebih miskin dari CT, jadi teknik rekonstruksi lebih sulit (lihat Gambar rekonstruksi PET).

Menggunakan statistik yang dikumpulkan dari puluhan-of-ribuan peristiwa kebetulan, seperangkat persamaan simultan untuk kegiatan total masing-masing paket di sepanjang jaringan banyak LORs bisa diselesaikan dengan sejumlah teknik, dan dengan demikian peta radioactivities sebagai fungsi lokasi untuk paket atau potongan jaringan (juga disebut voxels), dapat dibangun dan diplot. Peta yang dihasilkan menunjukkan jaringan di mana probe molekuler telah menjadi terkonsentrasi, dan dapat ditafsirkan oleh kedokteran nuklir dokter atau ahli radiologi dalam konteks pasien diagnosis dan pengobatan

Kombinasi PET dengan CT dan MRI

PET scan semakin dibaca bersama CT atau Magnetic Resonance Imaging (MRI) scan, kombinasi ( "co-pendaftaran") memberikan baik anatomi dan metabolisme informasi (yaitu, apa struktur, dan apa yang sedang biokimia). Karena PET imaging yang paling berguna dalam kombinasi dengan anatomi pencitraan, seperti CT, PET scanner modern sekarang tersedia dengan high-end terintegrasi multi-baris detektor CT-scanner. Karena kedua scan dapat dilakukan dalam urutan langsung selama sesi yang sama, dengan pasien tidak mengubah posisi di antara kedua jenis scan, dua set gambar lebih-tepatnya terdaftar, daerah-daerah sehingga kelainan pada pencitraan PET dapat lebih sempurna berkorelasi dengan anatomi pada gambar CT. Hal ini sangat berguna dalam menunjukkan pandangan rinci bergerak organ atau struktur dengan variasi anatomi yang lebih tinggi, yang lebih umum di luar otak.

PET-MRI: Di Institut Jülich Neurosciences dan Biofisika, terbesar di dunia PET / perangkat MRI mulai beroperasi pada bulan April 2009: a 9,4-tesla tomograph resonansi magnetik (MRT) yang dikombinasikan dengan tomograph emisi positron (PET). Saat ini, hanya kepala dan otak dapat digambarkan pada medan magnet tinggi ini kekuatan.

    

                  A Brain PET / MRI gambar Fusion                   Tubuh lengkap PET / CT Fusion gambar

 

Radionuklida

Radionuklida yang digunakan dalam PET scan biasanya isotop dengan setengah pendek kehidupan seperti karbon-11 (~ 20 menit), nitrogen-13 (~ 10 menit), oksigen-15 (~ 2 menit), dan fluor-18 (~ 110 menit) . Radionuklida ini juga dimasukkan ke dalam senyawa yang biasanya digunakan oleh tubuh seperti glukosa (atau glukosa analog), air atau amonia, atau ke molekul yang mengikat ke reseptor atau situs lain tindakan obat. Senyawa berlabel seperti itu dikenal sebagai radiotracers. Adalah penting untuk menyadari bahwa teknologi PET dapat digunakan untuk melacak jalur biologis dari senyawa apa pun dalam hidup manusia (dan banyak spesies lainnya juga), asalkan dapat radiolabeled dengan PET isotop. Dengan demikian proses spesifik yang dapat diperiksa dengan PET yang hampir tak terbatas, dan target baru radiotracers molekul dan proses sedang disintesis sepanjang waktu; sebagai tulisan ini sudah ada puluhan klinis digunakan dan diterapkan dalam penelitian ratusan. Karena setengah kehidupan pendek kebanyakan radioisotop, yang radiotracers harus diproduksi menggunakan siklotron dan radiochemistry laboratorium yang berada di dekat dengan fasilitas pencitraan PET. Kehidupan setengah fluor-18 cukup panjang sehingga fluor-18 berlabel radiotracers dapat diproduksi secara komersial di sebuah lokasi di luar kantor.

Batasan

Yang minimalisasi radiasi dosis untuk subjek adalah fitur yang menarik dari penggunaan radionuklida berumur pendek. Selain peran yang telah mapan sebagai teknik diagnostik, PET memiliki peran yang meluas sebagai metode untuk menilai respon terhadap terapi, secara khusus, terapi kanker, [2] di mana resiko bagi pasien dari kurangnya pengetahuan tentang kemajuan penyakit jauh lebih besar daripada resiko dari pengujian radiasi.

Keterbatasan dalam penggunaan secara luas PET timbul dari biaya tinggi cyclotrons diperlukan untuk menghasilkan radionuklida berumur pendek untuk PET scan dan kebutuhan khusus diadaptasi pada situs-aparat sintesis kimia untuk menghasilkan radiofarmasi. Beberapa rumah sakit dan universitas yang mampu mempertahankan sistem seperti ini, dan sebagian besar PET klinis didukung oleh pihak ketiga pemasok yang dapat memasok radiotracers banyak situs secara bersamaan. Pembatasan ini membatasi PET klinis terutama untuk penggunaan pelacak diberi label dengan fluor-18, yang telah hidup setengah dari 110 menit dan dapat diangkut jarak yang masuk akal sebelum digunakan, atau rubidium-82, yang dapat dibuat dalam sebuah portabel generator dan digunakan untuk studi perfusi miokard. Namun demikian, dalam beberapa tahun terakhir beberapa on-site cyclotrons terintegrasi dengan laboratorium melindungi dan panas sudah mulai menemani PET unit rumah sakit di daerah terpencil. Kehadiran di tempat kecil siklotron janji untuk memperluas di masa depan sebagai cyclotrons menyusut dalam menanggapi biaya tinggi isotop transportasi ke remote mesin PET [3]

Karena paruh fluor-18 adalah sekitar dua jam, dosis menyiapkan bantalan radiofarmasi radionuklida ini akan menjalani beberapa paruh pembusukan selama hari kerja. Ini sering membutuhkan recalibration dari sisa dosis (penentuan aktivitas per satuan volume) dan perencanaan hati-hati terhadap penjadwalan pasien.

Image rekonstruksi

Data mentah yang dikumpulkan oleh pemindai PET adalah daftar 'peristiwa kebetulan' mewakili hampir simultan penghancuran deteksi foton oleh sepasang detektor. Masing-masing mewakili sebuah peristiwa kebetulan dalam ruang garis yang menghubungkan dua detektor sepanjang mana emisi positron terjadi. Sistem modern dengan resolusi waktu yang tinggi juga menggunakan teknik (yang disebut "Time-of-flight") di mana mereka secara lebih tepat menentukan perbedaan waktu antara deteksi dari dua foton dan dengan demikian dapat membatasi panjang baris yang disebutkan sebelumnya di sekitar 10 cm.

Peristiwa kebetulan dapat dikelompokkan ke dalam proyeksi gambar, yang disebut sinograms. Para sinograms disortir oleh sudut pandang masing-masing dan kemiringan, yang terakhir dalam kasus 3D images. Gambar yang sinogram analog dengan proyeksi ditangkap oleh computed tomography (CT) scanner, dan dapat dibangun kembali dengan cara yang sama. Namun, statistik data jauh lebih buruk daripada yang diperoleh melalui transmisi tomography. PET normal set data memiliki jutaan hitungan untuk seluruh akuisisi, sementara CT dapat mencapai beberapa miliar dihitung. Dengan demikian, data PET menderita dari kejadian acak tersebar dan jauh lebih dramatis daripada data CT tidak.

Dalam praktik, cukup pra-pengolahan data diperlukan - koreksi untuk kebetulan acak, estimasi dan pengurangan yang tersebar foton, detektor mati-waktu koreksi (setelah deteksi foton, detektor harus "menenangkan diri" lagi) dan detektor - sensitivitas koreksi (untuk kedua inheren detektor perubahan kepekaan dan sensitivitas akibat sudut insiden).

Disaring kembali proyeksi (FBP) telah sering digunakan untuk merekonstruksi gambar dari proyeksi. Algoritma ini memiliki keuntungan menjadi sederhana sementara memiliki persyaratan yang rendah sumber daya komputasi. Namun, suara tembakan pada data mentah yang menonjol dalam foto dan rekonstruksi wilayah serapan pelacak tinggi cenderung membentuk bercak di gambar.

Iteratif harapan-maksimisasi sekarang algoritma metode yang disukai rekonstruksi. Keuntungan adalah profil suara yang lebih baik dan perlawanan terhadap artefak beruntun kesamaan dengan FBP, tapi kerugian yang lebih tinggi kebutuhan sumber daya komputer.

Pelemahan koreksi: Seperti yang berbeda LORs harus melewati ketebalan yang berbeda jaringan, foton yang dilemahkan secara diferensial. Hasilnya adalah struktur yang jauh di dalam tubuh direkonstruksi sebagai pelacak rendah memiliki asupan palsu. Kontemporer scanner dapat memperkirakan pelemahan menggunakan x-ray terpadu CT peralatan, namun peralatan sebelumnya menawarkan bentuk mentah CT menggunakan sinar gamma (positron memancarkan) sumber dan detektor PET.

Sementara pelemahan-mengoreksi gambar umumnya lebih setia representasi, proses koreksi itu sendiri rentan terhadap artefak signifikan. Akibatnya, baik dikoreksi dan dikoreksi gambar selalu dibangun kembali dan membaca bersama.

2D/3D rekonstruksi: Awal PET scanner hanya memiliki satu cincin dari detektor, maka perolehan data dan rekonstruksi selanjutnya dibatasi pada satu pesawat melintang. Scanner sekarang lebih modern menyertakan beberapa cincin, pada dasarnya membentuk silinder detektor.

Ada dua pendekatan untuk membangun kembali data dari scanner seperti:

1) memperlakukan setiap cincin sebagai entitas yang terpisah, sehingga hanya kebetulan dalam sebuah cincin yang terdeteksi, gambar dari masing-masing cincin kemudian dapat direkonstruksi secara individual (2D rekonstruksi), atau

2) kebetulan memungkinkan untuk bisa dideteksi antara cincin dan juga dalam cincin, kemudian merekonstruksi seluruh volume bersama (3D).

3D teknik memiliki kepekaan yang lebih baik (karena lebih banyak kebetulan terdeteksi dan digunakan) dan karena itu kurang kebisingan, tetapi lebih sensitif terhadap efek menyebar dan acak kebetulan, serta Sejalan membutuhkan sumber daya komputer yang lebih besar. Munculnya sub-nanodetik waktu affords detektor resolusi yang lebih baik penolakan kebetulan acak, sehingga menyukai gambar 3D rekonstruksi.

Sejarah

Konsep tomografi emisi dan transmisi diperkenalkan oleh David E. Kuhl dan Roy Edwards di akhir 1950-an. Pekerjaan mereka kemudian mengarah ke desain dan konstruksi beberapa alat tomografi di University of Pennsylvania. Teknik-teknik pencitraan tomografi dikembangkan lebih lanjut oleh Michel Ter-Pogossian, Michael E. Phelps dan lain di Washington University School of Medicine.

Bekerja oleh Gordon Brownell, Charles Burnham dan rekan-rekan mereka di Rumah Sakit Umum Massachusetts pada awal tahun 1950-an memberikan kontribusi signifikan bagi pengembangan teknologi dan PET termasuk demonstrasi pertama penghancuran radiasi untuk pencitraan medis [6]. Inovasi mereka, termasuk penggunaan pipa cahaya, dan analisis volumetrik telah penting dalam penyebaran pencitraan PET.

Pada 1970-an, Tatsuo Ido di Brookhaven National Laboratory adalah orang pertama yang menggambarkan sintesis 18F-FDG, yang paling sering digunakan isotop PET scan carrier. Senyawa ini pertama kali diberikan kepada dua sukarelawan manusia normal di Abass Alavi Agustus 1976 di University of Pennsylvania. Gambar otak yang diperoleh dengan biasa (non-PET) scanner nuklir menunjukkan konsentrasi FDG dalam organ. Kemudian, substansi digunakan dalam tomografi positron didedikasikan scanner, untuk menghasilkan prosedur modern.

Aplikasi

Keterangan untuk gambar (MIP) dari sebuah F-18 FDG wholebody PET akuisisi, menunjukkan pengambilan fokus abnormal di daerah perut. Pengambilan isotop normal fisiologis dilihat di otak, sistem pengumpulan ginjal dan kandung kemih. Animasi ini, penting untuk melihat subjek sebagai berputar searah jarum jam (perhatikan posisi hati). 

Intensitas maksimum proyeksi (MIP) dari sebuah F-18 FDG wholebody PET akuisisi, menunjukkan pengambilan fokus abnormal di daerah perut. Pengambilan isotop normal fisiologis dilihat di otak, sistem pengumpulan ginjal dan kandung kemih. Animasi ini, penting untuk melihat subjek sebagai berputar searah jarum jam (perhatikan posisi hati).

PET adalah baik alat medis dan penelitian. Hal ini digunakan besar-besaran dalam onkologi klinis (pencitraan medis tumor dan pencarian metastasis), dan untuk diagnosis klinis menyebar tertentu penyakit otak seperti yang menyebabkan berbagai jenis demensia. PET juga merupakan alat penelitian penting untuk memetakan otak manusia normal dan fungsi jantung.

PET juga digunakan dalam studi pra-klinis menggunakan binatang, di mana memungkinkan penyelidikan ulang mata pelajaran yang sama. Hal ini sangat berharga dalam penelitian kanker, seperti hasil pada peningkatan kualitas statistik data (subyek dapat bertindak sebagai kontrol mereka sendiri) dan secara substansial mengurangi jumlah binatang yang diperlukan untuk studi tertentu.

Metode alternatif pemindaian mencakup x-ray computed tomography (CT), Magnetic Resonance Imaging (MRI) dan fungsional magnetic resonance imaging (fMRI), USG dan emisi foton tunggal computed tomography (SPECT).

Sementara beberapa pencitraan seperti CT scan dan MRI organik mengisolasi perubahan anatomi tubuh, PET dan SPECT mampu mendeteksi bidang biologi molekular detail (bahkan sebelum perubahan anatomi). PET scan hal ini menggunakan probe molekuler radiolabelled yang memiliki tingkat penyerapan berbeda tergantung pada tipe dan fungsi jaringan yang terlibat. Mengubah aliran darah regional di berbagai struktur anatomi (sebagai ukuran dari positron disuntikkan) dapat dilihat dan relatif dihitung dengan PET scan.

PET imaging yang terbaik adalah dilakukan dengan menggunakan PET scanner yang berdedikasi. Namun, dimungkinkan untuk mendapatkan gambar PET konvensional menggunakan dual-kepala kamera gamma kebetulan dilengkapi dengan detektor. Kualitas kamera gamma-PET sangat rendah, dan akuisisi lebih lambat. Namun, bagi institusi-institusi dengan permintaan rendah PET, ini memungkinkan pada situs-pencitraan, bukannya merujuk pasien ke pusat lain, atau mengandalkan kunjungan mobile scanner.

PET adalah teknik yang berharga untuk beberapa penyakit dan gangguan, karena mungkin untuk menargetkan radio-bahan kimia yang digunakan untuk fungsi-fungsi tubuh tertentu.

 1. Onkologi: PET scan dengan pelacak fluor-18 (F-18) fluorodeoxyglucose (FDG), disebut FDG-PET, secara luas digunakan dalam onkologi klinis. Pelacak ini adalah analog glukosa yang diambil oleh glukosa-sel menggunakan dan fosforilasi oleh heksokinase (bentuk mitokondria yang sangat meningkat pada tumor ganas yang tumbuh pesat). Tipikal FDG dosis yang digunakan dalam sebuah scan kanker 200-400 MBq bagi manusia dewasa. Karena atom oksigen yang digantikan oleh F-18 untuk menghasilkan FDG diperlukan untuk langkah berikutnya dalam metabolisme glukosa dalam semua sel, tidak ada reaksi lebih lanjut terjadi dalam FDG. Selain itu, sebagian besar jaringan (dengan pengecualian hati dan ginjal) tidak dapat menghapus fosfat ditambahkan oleh heksokinase. Ini berarti bahwa FDG yang terperangkap dalam setiap sel yang membawa ke atas, sampai membusuk, karena terfosforilasi gula, karena biaya ion mereka, tidak bisa keluar dari sel. Hal ini menyebabkan tisu radiolabeling intens dengan ambilan glukosa tinggi, seperti otak, hati, dan sebagian besar kanker. Sebagai hasilnya, FDG-PET dapat digunakan untuk diagnosis, pementasan, dan pemantauan pengobatan kanker, khususnya pada penyakit Hodgkin, limfoma non Hodgkin, dan kanker paru-paru. Banyak jenis tumor padat akan ditemukan untuk menjadi sangat sangat label pada kasus-per-kasus tertentu-sebuah fakta yang menjadi sangat berguna dalam mencari tumor metastasis, atau untuk perulangan setelah dikenal sangat aktif tumor primer akan dihapus. Karena PET scan individu lebih mahal daripada "konvensional" imaging dengan computed tomography (CT) dan Magnetic Resonance Imaging (MRI), perluasan FDG-PET dalam terkendala biaya layanan kesehatan akan bergantung pada teknologi kesehatan yang tepat penilaian masalah ini yang sulit satu karena pencitraan struktural dan fungsional sering tidak dapat secara langsung dibandingkan, karena mereka memberikan informasi yang berbeda. Onkologi scan menggunakan FDG membuat lebih dari 90% dari semua PET scan dalam praktek saat ini.

2. PET scan otak manusia. (keterangan gambar untuk d bawah : PET scan otak manusia)

Neurology: PET neuroimaging didasarkan pada asumsi bahwa daerah radioaktivitas tinggi yang terkait dengan aktivitas otak. Apa yang sebenarnya diukur secara tidak langsung adalah aliran darah ke berbagai bagian otak, yang secara umum diyakini berkorelasi, dan telah diukur dengan menggunakan pelacak oksigen-15. Namun, karena 2-menit paruh O-15 harus disalurkan secara langsung dari siklotron medis untuk menggunakan seperti itu, dan ini sulit. Dalam prakteknya, karena otak biasanya adalah seorang pengguna cepat glukosa, dan karena patologi otak seperti penyakit Alzheimer otak sangat penurunan metabolisme glukosa dan oksigen baik bersama-sama, standar FDG-PET dari otak, yang mengukur glukosa regional digunakan, mungkin juga akan berhasil digunakan untuk membedakan penyakit Alzheimer dari proses dementing lain, dan juga untuk membuat diagnosis dini penyakit Alzheimer. Keuntungan dari FDG-PET untuk menggunakan ini adalah ketersediaan jauh lebih luas. PET imaging dengan FDG juga dapat digunakan untuk lokalisasi kejang fokus: Sebuah kejang fokus akan muncul sebagai hypometabolic selama interictal scan. Beberapa radiotracers (yaitu radioligands) telah dikembangkan untuk PET yang ligan subtipe neuroreceptor tertentu seperti [11C] raclopride dan [18F] fallypride untuk D2/D3 reseptor dopamin, [11C] MCN 5.652 dan [11C] DASB untuk serotonin transporter, atau enzim substrat (misalnya 6-FDOPA untuk aadc enzim). Agen ini mengizinkan visualisasi neuroreceptor renang dalam konteks pluralitas neuropsikiatrik dan penyakit neurologis. Sebuah novel probe dikembangkan di University of Pittsburgh disebut PIB (Pittsburgh Compound-B) memungkinkan visualisasi plak amiloid di otak Alzheimer pasien. Teknologi ini dapat membantu dokter dalam membuat diagnosis klinis positif AD pra-bedah mayat dan bantuan dalam pengembangan novel terapi anti-amyloid.

3. Kardiologi, atherosclerosis dan penyakit vaskular studi: Dalam kardiologi klinis, FDG-PET dapat mengidentifikasi apa yang disebut "berhibernasi miokardium", namun efektivitas biaya dalam peran ini versus SPECT tidak jelas. Baru-baru ini, peran telah diusulkan untuk FDG-PET imaging untuk mendeteksi aterosklerosis pasien pada risiko stroke

4. Neuropsikologi / Cognitive neuroscience: Untuk menguji hubungan antara proses- proses tertentu atau gangguan psikologis dan aktivitas otak.

5. Psikiatri: Banyak senyawa yang mengikat secara selektif untuk kepentingan dalam neuroreceptors psikiatri biologi telah radiolabeled dengan C-11 atau F-18. Radioligands yang mengikat ke reseptor dopamin (D1, D2, reuptake transporter), serotonin reseptor (5HT1A, 5HT2A, reuptake transporter) reseptor opioid (mu) dan situs lainnya telah digunakan dengan sukses dalam studi dengan subjek manusia. Penelitian telah dilakukan memeriksa keadaan reseptor ini pada pasien dibandingkan dengan kontrol sehat skizofrenia, penyalahgunaan obat, gangguan suasana hati dan kondisi kejiwaan lainnya.

6. Farmakologi: Pada masa pra-uji klinis, adalah mungkin untuk radiolabel obat baru dan menyuntikkan ke hewan. Scan seperti itu disebut sebagai studi biodistribution. Pengambilan obat tersebut, jaringan di mana ia berkonsentrasi, dan akhirnya penghapusan, dapat dipantau jauh lebih cepat dan biaya efektif dari teknik yang lebih tua membunuh dan menguliti binatang untuk menemukan informasi yang sama. Jauh lebih sering, bagaimanapun, obat hunian di lokasi yang diklaim sebagai tindakan tidak langsung dapat disimpulkan oleh penelitian persaingan antara radiolabeled unlabeled obat dan senyawa yang dikenal dengan apriori untuk mengikat kekhususan pada situs ini. Radioligand tunggal dapat digunakan dengan cara ini untuk menguji banyak kandidat obat yang potensial untuk target yang sama. Sebuah teknik terkait dengan melibatkan pemindaian radioligands yang bersaing dengan endogen (secara alami) substansi pada reseptor tertentu untuk menunjukkan bahwa obat menyebabkan pelepasan zat alam.

7. PET teknologi untuk pencitraan hewan kecil: Sebuah miniatur PET tomograph telah dibangun yang cukup kecil untuk sepenuhnya sadar dan mobile tikus untuk dikenakan di kepalanya sambil berjalan berkeliling. [7] RatCAP ini (Tikus Sadar Animal PET) memungkinkan hewan akan dipindai tanpa efek membingungkan anestesi. PET scanner yang dirancang khusus untuk pencitraan hewan pengerat atau primata kecil yang dipasarkan untuk akademik dan penelitian farmasi.

Keselamatan

Pemindaian PET non-invasif, tetapi hal itu melibatkan pajanan terhadap radiasi pengion. Dosis total radiasi ini bukannya tidak berarti, biasanya sekitar 11 mSv. Jika dibandingkan dengan tingkat klasifikasi pekerja radiasi di Inggris, dari 6 mSv dapat dilihat bahwa PET scan membutuhkan pembenaran yang tepat. Hal ini juga dapat dibandingkan dengan rata-rata tahunan 2,2 mSv radiasi latar belakang di Inggris, 0,02 mSv untuk x-ray dada dan 6,5-8 mSv untuk CT scan dada, menurut Dada Journal dan ICRP. [8] [9 ] Sebuah perubahan kebijakan yang diusulkan oleh asosiasi anggota IFALPA di tahun 1999 menyebutkan bahwa anggota aircrew cenderung menerima dosis radiasi 4-9 mSv per tahun.

Referensi

   1. ^ "Sebuah Tutup Lihat Into the Brain". Jülich Research Centre. 29 April 2009. http://www.fz-juelich.de/portal/index.php?index=1172. Diperoleh 2009/04/29.

   2. ^ Young H, Baum R, Cremerius U, et al. (1999). "Pengukuran klinis dan subklinis respons tumor menggunakan [18F]-fluorodeoxyglucose dan positron emission tomography: meninjau dan 1999 EORTC rekomendasi.". European Journal of Cancer 35 (13): 1773-1782. DOI: 10.1016/S0959-8049 (99) 00229-4.

   3. ^ Teknologi | Juli 2003: Tren di MRI | Medical Imaging

   4. ^ Ter-Pogossian, M.M.; M. E. Phelps, E.J. Hoffman, N. A. Mullani (1975). "Sebuah emisi positron transaxial tomograph untuk pencitraan nuklir (PET)". Radiology 114 (1): 89-98. http://www.osti.gov/energycitations/product.biblio.jsp?osti_id=4251398.

   5. ^ Phelps, M.E.; E.J. Hoffman, N. A. Mullani, M.M. Ter-Pogossian (1 Maret 1975). "Penerapan penghancuran deteksi kebetulan transaxial rekonstruksi tomography". Journal of Nuclear Medicine 16 (3): 210-224. PMID 1.113.170. http://jnm.snmjournals.org/cgi/content/abstract/16/3/210.

   6. ^ Manis, W.H.; G. L. Brownell (1953). "Localization tumor otak dengan positron emitter". Fisika inti 11: 40-45.

   7. ^ Rat Sadar Animal PET

   8. ^ [1], ICRP, 30/10/09.

   9. ^ [2], [Dada Journal], 30/10/09.

  10. ^ Air radiasi kru-Ikhtisar, Susan Bailey, Nuklir Berita (publikasi Nuklir Amerika Serikat), Januari 2000.

[sunting] Bacaan lebih lanjut

    * Bustamante E. dan Pedersen P.L. (1977). "Glikolisis aerobik tinggi tikus sel hepatoma dalam budaya: peran mitokondria heksokinase.". Proceedings of the National Academy of Sciences USA 74 (9): 3.735-3.739. DOI: 10.1073/pnas.74.9.3735.

    * Dumit Yusuf, Picturing kepribadian: Brain Scans dan Biomedical Identity, Princeton University Press, 2004

    * Herman, Gabor T. (2009), Fundamentals of Computerized Tomography: Image Rekonstruksi dari Proyeksi (2nd ed.), Springer, ISBN 978-1-85233-617-2.

    * Klunk KAMI, Engler H, Nordberg A, Wang Y, Blomqvist G, Holt DP, Bergstrom M, Savitcheva aku, Huang GF, Estrada S, Ausen B, Debnath ML, Barletta J, Harga JC, Sandell J, Lopresti BJ, Wall A, Koivisto P, Antoni G, Mathis CA, dan Langstrom B. (2004). "Imaging amiloid otak pada penyakit Alzheimer dengan Pittsburgh Compound-B". Annals of Neurology 55 (3): 306-319. DOI: 10.1002/ana.20009.

[sunting] Pranala luar

    * PET Foto Cari MedPix (r)

    * Melihat adalah percaya: in vivo fungsional real-time imaging dicangkokkan pulau menggunakan tomografi emisi positron (PET) (sebuah protokol), Alam Protokol, dari Nature Medicine - 12, 1423-1428 (2006).

    * Nuklir kedokteran dan obat molekuler podcast - Podcast

    * Positron Emission Particle Pelacakan (PEPT) - rekayasa alat analisis berdasarkan PET yang dapat melacak partikel tunggal dalam 3D dalam sistem pencampuran atau fluidised tempat tidur. Dikembangkan di Universitas Birmingham, Inggris