ภาพโพสิตรอนเนียมภาพแรกที่บันทึกระหว่างการสแกน PET

การตรวจเอกซเรย์ปล่อยโพซิตรอน (PET) เป็นวิธีการถ่ายภาพระดับโมเลกุลที่ใช้สำหรับการวินิจฉัยโรคมะเร็ง ในระหว่างขั้นตอนการถ่ายภาพ โพซิตรอนจะถูกสร้างขึ้นในร่างกายของผู้ป่วยด้วย แต่ระบบ PET ในปัจจุบันไม่สามารถรับอิมเมจโพซิตรอนได้ ขณะนี้ นักวิจัยในโปแลนด์ได้สร้างภาพโพสิตรอนเนียมภาพแรกที่ บันทึกระหว่างการสแกน PET โดยรายงานผล”เป้าหมายของเราในการแนะนำ

การถ่ายภาพ

โพซิตรอนคือการเพิ่มความเฉพาะเจาะจงของการวินิจฉัยโรคมะเร็ง เพื่อให้สามารถระบุระดับของมะเร็งในร่างกายโดยไม่ต้องใช้การตรวจชิ้นเนื้อ” ผู้เขียนร่วมคนแรกและผู้คิดค้นการถ่ายภาพโพซิตรอนอธิบาย มหาวิทยาลัย .“เราเชื่อว่าภาพโพซิตรอนจะช่วยให้สามารถแยกความแตกต่างระหว่างเนื้อเยื่อ

ที่มีสุขภาพดี มะเร็ง และเนื้อเยื่ออักเสบได้ดีขึ้น และจะช่วยให้เราระบุระดับความร้ายกาจของเนื้องอกได้” หัวหน้าฝ่ายวิจัยทางการแพทย์ในกลุ่มกล่าวเสริมในระหว่างการสแกน PET โพซิตรอนที่ปล่อยออกมาจากนิวไคลด์รังสีที่ฉีดเข้าไปจะทำลายล้างอิเล็กตรอนในเนื้อเยื่อของผู้ป่วยและปล่อยโฟตอนคู่

ที่มีลักษณะเฉพาะ 511 keV การทำลายโพซิตรอน-อิเลคตรอนนี้อาจเกิดขึ้นโดยตรงหรือในเกือบ 40% ของกรณี ผ่านทางการก่อตัวของสถานะจับโพซิตรอน-อิเลคตรอนระดับกลางที่เรียกว่าโพซิตรอนสามในสี่ของโพซิตรอนที่ก่อตัวขึ้นคือออร์โธโพซิตรอนเนียม (o-Ps) ซึ่งสลายตัว (ในสุญญากาศ) เป็นโฟตอน

สามตัวหลังจากอายุเฉลี่ย 142 ns ในเนื้อเยื่อ อายุการใช้งานนี้สั้นลงอย่างมาก (ประมาณ 1.8 ถึง 4 นาโนเมตร) เนื่องจากกระบวนการต่างๆ เช่น การทำลายล้างโพซิตรอน o-Ps ด้วยอิเล็กตรอนจากโมเลกุลรอบข้าง (การเลือกออก) หรือการปฏิสัมพันธ์กับออกซิเจนหรือสารชีวโมเลกุลอื่นๆ ที่เปลี่ยน o-Ps 

เป็น พาราโพซิตรอน กระบวนการคัดออกและการแปลงเหล่านี้ทำให้อายุการใช้งานเฉลี่ยของ o-Ps มีความไวสูงต่อขนาดของช่องว่างระหว่างโมเลกุลและในโมเลกุลและความเข้มข้นของสารชีวโมเลกุลภายใน ด้วยเหตุนี้ การวัดอายุการใช้งานโพซิตรอนอาจเปิดเผยการเปลี่ยนแปลงของเนื้อเยื่อ

ในระดับโมเลกุล 

ซึ่งให้ข้อมูลที่สำคัญเกี่ยวกับการดำเนินโรคในระยะเริ่มต้นบังเอิญสามและเพื่อนร่วมงานได้พัฒนาวิธีการถ่ายภาพโพซิตรอนเนียมตลอดชีพโดยใช้ เครื่องสแกน เครื่องสแกน J-PET ประกอบด้วยแถบพลาสติกที่เรืองแสงวาบ 192 แถบที่จัดเรียงเป็นชั้นศูนย์กลาง และอ่านค่าโดยตัวคูณโฟโตมัลติพลายเออร์

ที่เชื่อมต่อที่ปลายทั้งสองด้าน ในการสร้างภาพโพสิตรอนเนียม ระบบจะตรวจสอบเหตุการณ์บังเอิญสามเหตุการณ์ที่สอดคล้องกับการลงทะเบียนโฟตอนการทำลายล้างสองรายการและโฟตอนแกมมาหนึ่งรายการ“เครื่องสแกน PET มักจะออกแบบมาเพื่อลงทะเบียนโฟตอนสองตัวจากการทำลายโพซิตรอน

เพื่อทดสอบเทคนิคการถ่ายภาพใหม่ นักวิจัยได้สร้างภาพหลอนซึ่งประกอบด้วยตัวอย่างเนื้องอกและเนื้อเยื่อไขมันที่ตัดออกจากผู้ป่วยสองราย แต่ละตัวอย่างจากสี่ตัวอย่างถูกใส่เข้าไปในตัวยึดพร้อมกับแหล่งกำเนิดกัมมันตภาพรังสี22 Na และใส่เข้าไปในห้องโทโมกราฟี J-PET 22 Na ทำหน้าที่

เป็นแหล่งกำเนิด

โพซิตรอนสำหรับการทดลอง และยังปล่อยรังสีแกมมาพร้อมรับคำสั่ง 1.27 MeV กับการสลายตัวแต่ละครั้งทีมงานใช้เวลาปฏิสัมพันธ์และตำแหน่งของโฟตอนการทำลายล้างในแถบเรืองแสงวาบเพื่อสร้างการกระจายตัวของอัตราการทำลายล้าง ซึ่งเป็นค่าอะนาล็อกของค่าการดูดซึมมาตรฐาน (SUV) 

ในภาพ PET ทั่วไป ในการตั้งค่านี้ ภาพ SUV นี้สะท้อนถึงการกำหนดค่าทางเรขาคณิตของตัวอย่างเนื้อเยื่อและกิจกรรมของ แหล่งที่มา 22 Na ต่อไป นักวิจัยได้สร้างช่วงเวลาการปลดปล่อยรังสีแกมมาขึ้นใหม่ ซึ่งใกล้เคียงกับเวลาที่ปล่อยโพซิตรอนและการก่อตัวของโพซิตรอน สำหรับภาพ ทุกภาพ 

พวกเขากำหนดความแตกต่างระหว่างเวลาทำลายล้างและเวลาปล่อยโพซิตรอน จากนั้นพวกเขาใช้การแจกแจงความแตกต่างของเวลาเหล่านี้เพื่อกำหนดอายุเฉลี่ยของ o-Ps บนพื้นฐาน ดังนั้นจึงสร้างภาพอายุเฉลี่ยของโพสิตรอนเนียม กล่าวว่า “การสร้างอิมเมจโพซิตรอนขึ้นใหม่จำเป็นต้องมีการพัฒนา

การวิเคราะห์ข้อมูลแบบใหม่และวิธีการสร้างอิมเมจใหม่ ซึ่งช่วยให้สามารถสร้างเมตาบอลิซึม PET มาตรฐานและอิมเมจโพซิตรอนได้พร้อมกัน อ่านเพิ่มเติมเครื่องสแกน โพซิตรอนเนียมที่เกิดขึ้นระหว่างการสแกน PET สามารถตรวจพบเนื้องอกที่ขาดออกซิเจนได้ นักวิจัยได้สังเกตความอิเล็กตรอน” 

ผู้เขียนร่วมคนแรกอธิบาย “ระบบ J-PET ได้รับการออกแบบสำหรับการลงทะเบียนพร้อมกันของทั้งโฟตอนจากกระบวนการทำลายล้างและโฟตอนที่ปล่อยออกมาจากนิวไคลด์รังสี” แตกต่างที่มองเห็นได้และมีนัยสำคัญระหว่างอายุ o-Ps ในเนื้อเยื่อที่เป็นมะเร็งและเนื้อเยื่อที่มีสุขภาพดี โดยมีอายุเฉลี่ย

ประมาณ 1.9 ns ในตัวอย่างเนื้องอกและ 2.6 ns ในเนื้อเยื่อไขมัน การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าภาพของโพสิตรอนเนียมหมายถึงอายุขัยสามารถให้วิธี การจำแนกมะเร็ง ในร่างกายและทำหน้าที่เป็นการตรวจชิ้นเนื้อเสมือนจริงได้ ขั้นตอนต่อไปของโครงการ Moskal กล่าวว่าจะสร้างเครื่องสแกน J-PET ทั้งตัว

ที่มีความไวสูงและทำการถ่ายภาพโพซิตรอนเนียมในร่างกาย “ระบบการตรวจเอกซเรย์ J-PET ซึ่งใช้เครื่องเผาพลาญพลาสติกต้นทุนต่ำทำให้สามารถลดต้นทุนได้ประมาณห้าเท่า [ด้วยเทคโนโลยีที่ใช้คริสตัล] เมื่อสร้างเครื่องสแกน ทคโนโลยี J-PET เป็นโซลูชัน PET ทั่วร่างกายที่ประหยัดต้นทุน

แต่การมีอยู่ของฟลักซ์แม่เหล็กจะสร้างกระแสคัดกรองเพื่อยกเลิกฟลักซ์ กระแสคัดกรองนี้วนรอบทางแยกโจเซฟสันทั้งสองโดยบวกเข้ากับกระแสในแขนข้างหนึ่งและลบออกจากอีกข้างหนึ่ง เมื่อฟลักซ์ในลูปเพิ่มขึ้น กระแสคัดกรองจะเปลี่ยนทิศทางเพื่อเพิ่มหรือลดฟลักซ์เป็นจำนวนเต็มควอนตัมของฟลักซ์

การประยุกต์ใช้ SQUIDs ที่สำคัญคือการตรวจวัดทางชีวภาพ 

Credit : ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ / สล็อตแตกง่าย