Tomograf
Przyrząd służący do otrzymywania
obrazów przekrojów poprzecznych
organizmów żywych. Zasada
działania tomografu polega na
skanowaniu ciała dwiema
przecinającymi się wiązkami i
komputerowej rekonstrukcji
rozkładu absorbenta w badanym
ciele
Pozyton
Pozyton (pozytron) jest to
dodatnio naładowany elektron.
Różni się od negatonu (którego
jest antycząstką) jedynie
znakiem ładunku elektrycznego.
Zderzenia pozytonu z negatonem
prowadzą do anihilacji.
Anihilacja
proces oddziaływania cząstki z
odpowiadającą jej antycząstką,
podczas którego cząstka i
antycząstka zostają zamienione na
fotony (zasada zachowania pędu nie
dopuszcza możliwości powstania
jednego fotonu – zawsze powstają co
najmniej dwa) o sumarycznej energii
równoważnej ich masom, zgodnie ze
wzorem Einsteina: E=mc2
Zasada działania PET
PET polega na wstrzykiwaniu pacjentowi
promieniotwórczego izotopu wysyłającego
promieniowanie beta plus czyli pozytony
co prowadzi do anihilacji i emisji fotonów,
wykrywanych w kolejnych warstwach. W
badaniu korzysta się z pierwiastków o
krótkich czasach życia, wbudowanych do
określonych cząsteczek, na przykład
glukozy, wody, amoniaku lub leków, które
zostają wprowadzone do organizmu
pacjenta drogą żylną lub przez inhalację.
Czas połowicznego rozpadu użytych
pierwiastków jest na tyle krótki, że nie
stanowi zagrożenia dla zdrowia pacjenta.
Poszczególne tkanki zużywają wprowadzone
substancje znaczone w różnym tempie. Izotopy
rozpadając się, są źródłem pozytonów, które w
wyniku spotkania z elektronami anihilują, dając parę
fotonów, rozbiegających się w przeciwne strony.
Jeżeli dwa umieszczone naprzeciwko siebie
fotopowielacze jednocześnie rejestrują fotony, to
wyznaczają one prostą przecinającą komórkę, w
której nastąpiła emisja. Komputer zbierający dane
tworzy mapę intensywności powstawania pozytonów.
Obserwowany rozkład emisji pozwala ustalić tempo
zużywania tych molekuł przez poszczególne komórki,
co jest miarą ich metabolizmu. Nadmierny
metabolizm może wskazywać na przerzuty
nowotworowe, choroby neurologiczne (np.: choroba
Alzheimera), a także pozwala obserwować różnice w
aktywności neuronów podczas pracy mózgu.
Izotopy stosowane w PET
Idealny izotop stosowany
w diagnostyce medycznej
powinien:
Łatwo łączyć się z różnymi
substancjami
Mieć krótki czas połowicznego
rozpadu
Emitować promieniowanie γ i
mieć niski koszt wytwarzania
Obraz mózgu wykonany
metodą PET
Zastosowania metody
PET
Diagnozowanie wczesnych stanów
nowotworowych
Lokalizowanie ognisk patologicznych
Monitorowanie efektów prowadzonej
chemioterapii
Poszukiwanie ognisk zapalnych w
całym ciele
Wykrywanie początkowych stadiów
choroby Parkinsona i Alzheimera
W diagnostyce medycznej
techniki PET znalazły szerokie
zastosowanie w :
W onkologii ( ok. 80% badań )
W neurologii ( ok. 15% badań )
W kardiologii ( ok. 5% badań )
Nowotwór płuc. Obraz
przerzutów uzyskany
metodą PET
Nowotwór skóry. Obraz
przerzutów uzyskany metodą
PET
Nowotwór mózgu. Obraz PET (z lewej) i obraz
uzyskany techniką rentgenowską (z prawej)
Bibliografia
(data : 15.10.2010r)
W.Leyko; Biofizyka dla biologów (PWN 1997)
www :
http://dsid.ipj.gov.pl/files/LudwikD/200902%20medycyna/09.pdf