تلعب طرائق الطب النووي مثل التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) والتصوير المقطعي المحوسب بإصدار فوتون واحد (SPECT) دورًا حيويًا في العديد من مجالات الرعاية الصحية ، بما في ذلك تشخيص السرطان وتصوير القلب ، من بين أمور أخرى. إلى جانب ذلك ، تهدف المشاريع البحثية المبتكرة إلى التحسين المستمر لتقنيات التصوير الجزيئي هذه ، من خلال تقليل كمية التتبع الإشعاعي المطلوبة ، وتقليل وقت التصوير المطلوب أو تحسين جودة الصورة. في الآونة الأخيرة الاجتماع السنوي لجمعية الطب النووي والتصوير الجزيئي (سنمي) ، قدم الباحثون أحدث التطورات في أجهزة PET و SPECT.
يقلل PET الخالي من التصوير المقطعي المحوسب من جرعة الإشعاع
يمكن للماسحات الضوئية للتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) لكامل الجسم والتي تتميز بمجال رؤية محوري طويل أن تتيح إجراء عمليات مسح ضوئي للتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني بجرعات منخفضة للغاية. لكن التصوير المقطعي المحوسب الذي يتم إجراؤه جنبًا إلى جنب للحصول على خرائط التوهين يمكن أن يقدم جرعة إشعاعية كبيرة ، مما يلغي فوائد الجرعة المنخفضة هذه. في الاجتماع السنوي SNMMI ، محمد رضا تيموريشاني من شركة Siemens Medical Imaging ، قدمت تقنية التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني الكمي بالكامل والتي لا تتطلب فحصًا بالأشعة المقطعية المصاحبة وتقلل بشكل كبير من كمية الإشعاع التي يتم تسليمها للمريض. يمكن أن يكون لهذا النهج فائدة خاصة لمرضى الأطفال وأولئك الذين يحتاجون إلى فحوصات متعددة.
يوضح Teimoorisichani في بيان صحفي: "تستخدم معظم الماسحات الضوئية الحديثة للتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني أجهزة وميض تعتمد على اللوتيتيوم لاكتشاف فوتونات جاما". "يحتوي اللوتيتيوم الموجود في جهاز التلألؤ على كمية صغيرة - أقل من 3٪ - من النظائر المشعة 176Lu ، الذي ينبعث منه إشعاع الخلفية أثناء الفحص. في دراستنا ، استخدمنا إشعاع الخلفية هذا كمصدر إرسال لإعادة بناء خرائط التوهين وصور PET الكمية في وقت واحد دون استخدام التصوير المقطعي المحوسب. "
قام الباحثون بتقييم تقنية إعادة البناء المقترحة الخاصة بهم باستخدام بيانات من مسح FDG-PET السريري الذي تم الحصول عليه باستخدام ماسح سيمنز Biograph Vision Quadra PET / CT. تم حقن المريض بما يقرب من 170 ميجا بايت 18F-FDG ومسحها 55 دقيقة بعد الحقن لمدة 10 دقائق. باستخدام 202 و 307 keV جاما فوتونات من 176لو لإعادة بناء خرائط التوهين ، قاموا بإنشاء صور PET باستخدام خوارزميات إعادة بناء خالية من التصوير المقطعي.
أظهرت مقارنة النتائج مع صور PET / CT القياسية أن أكبر أخطاء القياس الكمي في خرائط التوهين ظهرت حول حدود المريض. من بين الأعضاء المختلفة التي تم فحصها ، كان للدماغ أكبر خطأ كمي (نشاط أقل من 15-21 ٪). ومع ذلك ، أظهرت صور التصوير المقطعي المحوسب (PET) المعاد بناؤها الخالية من التصوير المقطعي المحوسب متوسط أخطاء كمي للأعضاء بنسبة 4.8٪ و 10٪ لتقنيتي إعادة بناء تم فحصهما.
بالإضافة إلى تقليل جرعة المريض ، فإن الطريقة المقترحة تقضي أيضًا على التسجيل الخاطئ المحتمل لخريطة التوهين الذي قد ينشأ بسبب حركة المريض بين التصوير المقطعي المحوسب والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني. يمكن أن يوفر هذا النهج أيضًا تقنية موثوقة لتصحيح التوهين في ماسحات التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني / التصوير بالرنين المغناطيسي.
"هذه الدراسة هي خطوة مهمة نحو التصوير الكمي العملي أقل من التصوير المقطعي المحوسب ،" يلاحظ Teimoorisichani. "بالإضافة إلى تقليل تعرض المريض للإشعاع ، يمكن أن يكون لفحص التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني للجرعة المنخفضة تأثيرًا كبيرًا على الدراسات البحثية التي تهدف إلى فهم فسيولوجيا الإنسان بشكل أفضل على المستوى الجزيئي وعلى الأبحاث التي تتضمن تطوير الأدوية الإشعاعية. يتم حاليًا تقييم الخوارزمية على عدد كبير من المرضى لاكتشاف إمكاناتها الكاملة ".
يوفر SPECT ذاتية الموازاة تصويرًا سريعًا للقلب
وقام فريق من جامعة تسينغهوا في بكين ، تم تصميم نظام SPECT للقلب يقوم بإجراء عمليات مسح أسرع بـ 10 إلى 100 مرة من أجهزة SPECT الحالية. يستخدم النظام الجديد كاشفات نشطة في بنية متعددة الطبقات تقوم بوظيفة مزدوجة للكشف والتوازي. يُحسِّن مفهوم "الموازنة الذاتية" هذا من مناهج التصوير المقطعي المحوسب بالكمبيوتر (SPECT) التقليدية لتقديم وقت مسح قصير بشكل كبير ، وجودة صورة أفضل ، وزيادة إنتاجية المريض وتقليل تعرض المرضى للإشعاع.
"التصوير المقطعي المحوسب بإصدار فوتون واحد (SPECT) هو أداة تصوير غير جراحية مهمة لتشخيص وتصنيف المخاطر لمرضى أمراض القلب التاجية ، كما يقول ديبين تشانغ في بيان صحفي. ومع ذلك ، فإن التصوير المقطعي المحوسب بإصدار فوتون واحد (SPECT) التقليدي يعاني من وقت المسح الطويل وضعف جودة الصورة نتيجة الاعتماد على ميزاء ميكانيكي. نظام SPECT الجديد قادر على إجراء عمليات مسح ديناميكية سريعة الإطار بجودة عالية. "
يتكون SPECT القلبي ذاتي الموازاة من ثلاث وحدات كاشف شبه منحرف متطابقة ، متصلة لتشكيل نصف سداسي يحيط بمجال رؤية كروي. تتكون كل وحدة كاشف من لوحة تنجستين داخلية تحتوي على العديد من الفتحات ، تليها أربع طبقات مكدسة للكاشف ، وثلاث تحتوي على وميضات مرتبة بشكل متناثر في نمط رقعة الشطرنج ، بينما تحتوي الوحدة الخارجية على وحدات وميض معبأة بشكل وثيق. تؤدي هذه المؤشرات الوامضة وظائف مزدوجة لاكتشاف الفوتون والتوازي.
قارن الباحثون ثلاثة أنماط للفتحات في اللوحة المعدنية (والتي توفر أيضًا جزءًا من الموازاة) ووجدوا أن التوزيع العشوائي لـ 140 فتحة قدم أداء أفضل للإشارة إلى الضوضاء من 48 أو 140 فتحة في نمط الشبكة. باستخدام هذا التكوين العشوائي ، كان للقلب SPECT حساسية متوسطة تبلغ 0.68 في مجال الرؤية.
في عمليات مسح الأشباح ، يمكن للنظام فصل قضبان 4 مم في فانتوم قضيب ساخن ، وكان قادرًا على تحديد عيب في شبح القلب في أقل من ثانيتين.
يخلص الفريق إلى أن تصميم الكاشف المقترح لديه القدرة على توسيع التطبيقات السريرية لـ SPECT القلب الديناميكي ، من خلال القضاء على تأثير حركة الجهاز التنفسي للمريض ، وزيادة إنتاجية المريض ، وتمكين التصوير بجرعات منخفضة للغاية وتحديد تدفق الدم في عضلة القلب بدقة واحتياطي تدفق الشريان التاجي.
