মাল্টিপ্লেক্সড পিইটি একটি একক স্ক্যানে দুটি রেডিওট্র্যাসারকে চিত্রিত করতে পারে - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

পজিট্রন এমিশন টমোগ্রাফি (পিইটি) একটি মেডিকেল ইমেজিং প্রযুক্তি যা ক্লিনিকাল এবং প্রাক-ক্লিনিকাল উভয় ক্ষেত্রেই ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। ক্যান্সারের যত্নের মধ্যে, রেডিওট্র্যাসার ¹⁸এফ-এফডিজি (ফ্লোরিন-18-ফ্লুরোডিঅক্সিগ্লুকোজ) পিইটি/সিটি স্ক্যানে গ্লুকোজ গ্রহণের বৃদ্ধি শনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়, যা ক্যান্সার কোষের একটি বৈশিষ্ট্য। এবং গবেষকরা অন্যান্য রোগ-নির্দিষ্ট মার্কারকে লক্ষ্য করার জন্য অসংখ্য অতিরিক্ত রেডিওট্র্যাসার তৈরি করেছেন।

PET দুটি 511 keV বিনাশ ফোটন সনাক্ত করে কাজ করে যখন রেডিওট্র্যাসার দ্বারা নির্গত একটি পজিট্রন শরীরে একটি ইলেক্ট্রনের সাথে ধ্বংস করে তখন তৈরি হয়। যাইহোক, যেহেতু সমস্ত পিইটি আইসোটোপ একই দুটি 511 keV ফোটন তৈরি করে, তাই একবারে একটি রেডিওট্র্যাসারকে চিত্রিত করা সম্ভব। একাধিক ট্রেসার থেকে স্বাক্ষর শনাক্ত করার জন্য অনুক্রমিক PET স্ক্যানিং প্রয়োজন, কিন্তু এটি ব্যয়বহুল, সময়ের সাথে সাথে একটি ট্রেসার পর্যাপ্তভাবে ক্ষয়প্রাপ্ত হওয়ার উপর নির্ভর করে এবং সহগামী সিটি স্ক্যান থেকে রোগীর বিকিরণ এক্সপোজার বৃদ্ধি করে।

এই সীমাবদ্ধতা মোকাবেলা করে, নেতৃত্বে একটি গবেষণা দল জ্যান গ্রিম at মেমোরিয়াল স্লান কেটারিং ক্যান্সার কেন্দ্র এবং জোয়াকিন হেরাইজ at কমপ্লিটেনস ইউনিভার্সিটি অফ মাদ্রিদ একটি নতুন চিত্র পুনর্গঠন পদ্ধতি তৈরি করেছে যা সক্ষম করে ভিভোতে একই সাথে দুটি ভিন্ন PET ট্রেসারের ইমেজিং। গবেষকরা তাদের কৌশল বর্ণনা করেছেন, যাকে বলা হয় মাল্টিপ্লেক্সড পিইটি (এমপিইটি), ইন প্রকৃতি বায়োমেমিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং.

"এই অগ্রিম একটি একক স্ক্যানের সময় প্রাপ্য আণবিক তথ্যের গভীরতা বাড়াতে সাহায্য করতে পারে, বিজ্ঞানী এবং রেডিওলজিস্টদের একইভাবে রোগ নির্ণয় এবং স্টেজিংয়ের জন্য আরও সময়োপযোগী তথ্য দিতে পারে যা বায়োপসি দিয়ে করা যায় না," সহ-সিনিয়র লেখক গ্রিম একটি প্রেস বিবৃতিতে ব্যাখ্যা করেন। .

প্রম্পট গামা শোষণ

পিইটি চিত্রগুলি ডিটেক্টর জোড়ার মধ্যে রেসপন্স লাইন (LORs) ব্যবহার করে তৈরি করা হয় যা প্রায় 3.5 এনএসের কাকতালীয়-সময় উইন্ডোর মধ্যে দুটি অ্যানিহিলেশন ফোটন ("ডাবল" ইভেন্ট) সনাক্ত করে। কিছু পজিট্রন-বিকিরণকারী আইসোটোপ একটি অতিরিক্ত প্রম্পট গামা ফোটনও নির্গত করে। যদি এটি কাকতালীয় উইন্ডোতে সনাক্ত করা হয় তবে এটি একটি "ট্রিপল" ইভেন্টের জন্ম দেয়, যা সাধারণত জাল হিসাবে বিবেচিত হয় এবং পুনর্গঠিত হয় না। প্রায়শই, এই ধরনের আইসোটোপগুলি মেডিকেল স্ক্যানগুলিতে এড়ানো হয়।

তবে প্রথম লেখক এডউইন প্র্যাট এবং সহকর্মীরা দেখিয়েছেন কিভাবে একটি PET স্ক্যানে দুটি রেডিওট্র্যাসারের মধ্যে পার্থক্য করতে এই প্রম্পট গামা নির্গমন ব্যবহার করতে হয়। প্রম্পট গামা নির্গমনকে অন্তর্ভুক্ত করার জন্য কাকতালীয় শক্তি উইন্ডো বৃদ্ধি করে এবং ট্রিপল কাকতালীয় থেকে দ্বিগুণ কাকতালীয়কে আলাদা এবং পুনর্গঠনের জন্য একটি পদ্ধতি বিকাশ করে, তারা প্রতিটি পিইটি স্ক্যানের জন্য দুটি পৃথক ডেটাসেট তৈরি করতে পারে।

এই ডেটাসেটগুলি দুটি পৃথক অধিগ্রহণের অনুরূপ কর্মক্ষমতা সহ একই সাথে পরিচালিত দুটি পিইটি রেডিওট্র্যাসারের পরিমাণগত চিত্র তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। “একটি উপযুক্ত রেডিওট্র্যাসার জোড়া ব্যবহার করে (একটি স্ট্যান্ডার্ড পজিট্রন-এমিটিং আইসোটোপ এবং অন্যটি একটি আইসোটোপ যা একটি প্রম্পট গামা নির্গত করে), এবং একটি সঠিক চিত্র পুনর্গঠন পদ্ধতি (mPET), সত্য যুগপত দ্বৈত আইসোটোপ পিইটি ইমেজিং বেশিরভাগ ক্ষেত্রে অর্জন করা যেতে পারে। বর্তমান পিইটি স্ক্যানার, কোন পরিবর্তন বা শক্তি বৈষম্যের প্রয়োজন ছাড়াই,” বলেছেন সহ-সিনিয়র লেখক হেরাইজ।

গবেষকরা প্রথমে একটি প্রিক্লিনিকাল এবং একটি ক্লিনিকাল পিইটি স্ক্যানারে তাদের এমপিইটি পদ্ধতির সম্ভাব্যতা পরীক্ষা করেছিলেন। তারা ডবল-ইমিটিং আইসোটোপ জিরকোনিয়াম-৮৯ (⁸⁹Zr) এবং ট্রিপল-নিঃসরণকারী আয়োডিন-124 (¹²⁴আমি)। তারা দেখতে পেল যে উভয় সিস্টেমই এমপিইটি বিচ্ছেদের জন্য উপযোগী ডেটা অর্জন করতে পারে এবং এমপিইটি পুনর্গঠন পদ্ধতি দুটি যুগপত আইসোটোপ চিত্র তৈরি করতে পারে। এরপর তারা চলে যায় ভিভোতে প্রাক-ক্লিনিকাল পরীক্ষা-নিরীক্ষা।

মেলানোমা টিউমার সহ ইঁদুরগুলিতে, গবেষকরা দুটি ইনজেকশনযুক্ত রেডিওট্র্যাসারের বায়োডিস্ট্রিবিউশন ট্র্যাক করতে mPET ব্যবহার করেছিলেন: ¹²⁴আই-ট্রামেটিনিব, যা প্রসারিত টিস্যুকে লক্ষ্য করে; এবং ¹⁸এফ-এফডিজি, যা গ্লুকোজ কার্যকলাপকে লক্ষ্য করে। ডাবল এবং ট্রিপল ইভেন্টগুলিকে আলাদা করার পরে, তারা দুটি ট্রেসার থেকে দুটি স্বতন্ত্র জীববণ্টন পর্যবেক্ষণ করেছে। তারা বিভিন্ন ওষুধের থেরাপি গ্রহণকারী ইঁদুরের চিত্রও দেখেছে যে mPET এর সাথে দ্বৈত ইমেজিং টিউমারের উপর ওষুধের প্রভাব ট্র্যাক করতে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং একটি স্ট্যান্ডার্ড FDG-PET ইমেজ বজায় রাখতে পারে।

ড্রাগ ডেলিভারি ট্র্যাকিং

ন্যানো পার্টিকেলগুলি ওষুধের বাহক হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় এবং ওষুধের বায়োডিস্ট্রিবিউশনকে পরিবর্তন করতে এজেন্ট হিসাবে, আদর্শভাবে অফ-টার্গেট ডেলিভারি কমিয়ে দেয়। প্রায়শই, রেডিওলেবেলযুক্ত ন্যানো পার্টিকেল ট্র্যাক করে এবং ড্রাগ বিতরণ একই বলে ধরে নিয়ে এই জাতীয় ওষুধ সরবরাহের মূল্যায়ন করা হয়। কিন্তু সবসময় এমনটা নাও হতে পারে। এটি আরও তদন্ত করার জন্য, প্র্যাট এবং সহকর্মীরা একটি রেডিওলেবেলযুক্ত ড্রাগ এবং ন্যানো পার্টিকেল আলাদাভাবে নিরীক্ষণ এবং পরিমাপ করতে mPET ব্যবহার করেছিলেন।

দল পরিচালনা করেন ⁸⁹Zr-ferumoxytol ন্যানো পার্টিকেল ক্যান্সারের ওষুধের সাথে লোড করে ¹²⁴মেলানোমা বহনকারী মাউসের কাছে আই-ট্রামেটিনিব। ড্রাগ এবং ন্যানো পার্টিকেল থেকে সংকেত আলাদা করতে mPET ব্যবহার করে প্রকাশ করা হয়েছে যে ইনজেকশনের পরেই, ওষুধের বিতরণ ক্যারিয়ার ন্যানো পার্টিকেলের সাথে মেলে না। এই অনুসন্ধানটি পরামর্শ দেয় যে, অপ্রত্যাশিতভাবে, বেশিরভাগ ওষুধ দ্রুত বিচ্ছিন্ন হয়ে গেছে ভিভোতে, এই নতুন কৌশলটির জন্য একটি মূল্যবান প্রয়োগ প্রদর্শন করছে।

গবেষকরা প্রস্টেট-নির্দিষ্ট মেমব্রেন অ্যান্টিজেন (PSMA)-পজিটিভ টিউমারগুলিকে লক্ষ্য করার জন্য ইমিউনোথেরাপিতে ব্যবহৃত CAR T-কোষগুলিকে ট্র্যাক করতে mPET নিযুক্ত করেছিলেন। পিএসএমএ-পজিটিভ টিউমার সহ ইঁদুরগুলিতে, তারা ব্যবহার করেছিল ¹²⁴আমি CAR T-কোষ এবং গ্যালিয়াম-68 (⁶⁸Ga)-PSMA-11 একযোগে PSMA- পজিটিভ টিউমারের অবস্থান এবং অভিব্যক্তি পরিমাপ করতে।

দুটি রেডিওট্র্যাসারকে আলাদা করার জন্য mPET এর ক্ষমতা দেখায় যে এর স্বতন্ত্র বিতরণ ছিল ⁶⁸Ga-PSMA-11 টিউমার, কিডনি এবং মূত্রাশয়, যখন ¹²⁴আমাকে টিউমার, থাইরয়েড, কিডনি, পাকস্থলী এবং মূত্রাশয়ে পাওয়া গেছে। টিউমারের মাধ্যমে অক্ষীয় স্লাইস দুটি ট্রেসারের বিভিন্ন ইন্ট্রাটুমোরাল বিতরণ প্রকাশ করেছে। এমপিইটি পুনর্গঠন একই পিইটি স্ক্যানের সময় পিএসএমএ এক্সপ্রেশন নিশ্চিত করার সময় সিএআর টি-কোষের লক্ষ্যবস্তু ট্র্যাক করার একটি উপায় সরবরাহ করে।

কমপ্যাক্ট রেডিয়েশন ডিটেক্টর গতিশীল পিইটি ব্যবহার ত্বরান্বিত করতে পারে

গবেষকরা উপসংহারে পৌঁছেছেন যে mPET একটি দ্বিতীয় ট্রেসার সংযোজনের মাধ্যমে অতিরিক্ত তথ্য সরবরাহ করে, অনেক আইসোটোপকে তাদের অতিরিক্ত গামা নির্গমনের কারণে সমস্যাযুক্ত হিসাবে দেখা যায়। তারা জোর দেয় যে হার্ডওয়্যার বা ইমেজ অধিগ্রহণ সফ্টওয়্যারে কোনো পরিবর্তন ছাড়াই প্রিক্লিনিক্যাল এবং ক্লিনিকাল PET/CT সিস্টেম উভয় ক্ষেত্রেই mPET প্রয়োগ করা যেতে পারে। "সৌন্দর্য হল যে এমপিইটি অবিলম্বে চিকিত্সাগতভাবে অনুবাদযোগ্য," প্র্যাট বলেছেন। "অধিকাংশ বিদ্যমান মেশিনে ন্যূনতম পরিবর্তন সহ পদ্ধতিটি করা যেতে পারে।"

পরবর্তী ধাপে বিভিন্ন গবেষণায় এমপিইটি প্রয়োগ করা হবে, গবেষকরা বলছেন ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড. এর মধ্যে রয়েছে থেরাপিতে ক্যান্সার প্রতিরোধের শনাক্ত করতে mPET ব্যবহার করা, অন্যান্য পজিট্রন-গামা নির্গমনকারীর সাথে এটির মূল্যায়ন করা, একই সাথে দুইটির বেশি আইসোটোপের ইমেজ করার ক্ষমতা প্রসারিত করা এবং সঠিক সেটিংয়ে রোগীদের সাথে ক্লিনিকে পরীক্ষা করা।

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোইএসজি। মোটরগাড়ি / ইভি, কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• ব্লকঅফসেট। পরিবেশগত অফসেট মালিকানার আধুনিকীকরণ। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/multiplexed-pet-can-image-two-radiotracers-in-a-single-scan/