পারমাণবিক ওষুধ প্রযুক্তির অগ্রগতি বিকিরণ এক্সপোজার হ্রাস করে এবং স্ক্যানের সময়কে ছোট করে

পজিট্রন এমিশন টোমোগ্রাফি (PET) এবং সিঙ্গেল-ফোটন এমিশন কম্পিউটেড টমোগ্রাফি (SPECT) এর মতো নিউক্লিয়ার মেডিসিন পদ্ধতিগুলি ক্যান্সার ডায়াগনস্টিকস এবং কার্ডিয়াক ইমেজিং সহ স্বাস্থ্যসেবার অনেক ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। পাশাপাশি, উদ্ভাবনী গবেষণা প্রকল্পের লক্ষ্য হল এই আণবিক ইমেজিং কৌশলগুলিকে ক্রমাগত উন্নত করা, প্রয়োজনীয় তেজস্ক্রিয় ট্রেসারের পরিমাণ কমিয়ে, প্রয়োজনীয় ইমেজিং সময় কমিয়ে বা চিত্রের গুণমান উন্নত করা। সাম্প্রতিক সময়ে বার্ষিক সভা সোসাইটি অফ নিউক্লিয়ার মেডিসিন অ্যান্ড মলিকুলার ইমেজিং (SNMMI), গবেষকরা PET এবং SPECT ইন্সট্রুমেন্টেশনে সর্বশেষ অগ্রগতি উপস্থাপন করেছেন।

CT-মুক্ত PET বিকিরণ ডোজ কমায়

একটি দীর্ঘ অক্ষীয় ক্ষেত্র-অফ-ভিউ সহ টোটাল-বডি পিইটি স্ক্যানারগুলি অত্যন্ত কম-ডোজ পিইটি স্ক্যানগুলিকে সক্ষম করতে পারে। কিন্তু অ্যাটেন্যুয়েশন ম্যাপ পাওয়ার জন্য সিটি স্ক্যানের পাশাপাশি সঞ্চালিত এই কম-ডোজের সুবিধাগুলিকে অস্বীকার করে একটি উল্লেখযোগ্য বিকিরণ ডোজ প্রদান করতে পারে। SNMMI বার্ষিক সভায়, মোহাম্মদরেজা তৈমুরিসিচানি সিমেন্স মেডিকেল ইমেজিং থেকে একটি সম্পূর্ণ পরিমাণগত PET ইমেজিং কৌশল উপস্থাপন করা হয়েছে যার জন্য একটি সহগামী সিটি স্ক্যানের প্রয়োজন হয় না এবং নাটকীয়ভাবে রোগীকে বিতরণ করা বিকিরণের পরিমাণ হ্রাস করে। পদ্ধতিটি শিশু রোগীদের এবং যাদের একাধিক স্ক্যানের প্রয়োজন তাদের জন্য বিশেষ সুবিধা প্রমাণ করতে পারে।

"বেশিরভাগ আধুনিক পিইটি স্ক্যানার গামা ফোটন সনাক্ত করতে লুটেটিয়াম-ভিত্তিক সিন্টিলেটর ব্যবহার করে" একটি প্রেস বিবৃতিতে তিমুরিসিচানি ব্যাখ্যা করেছেন। "সিন্টিলেটরের লুটেটিয়ামে একটি ছোট পরিমাণ থাকে - 3% এর কম - রেডিওআইসোটোপের ¹⁷⁶লু, যা স্ক্যানের সময় পটভূমি বিকিরণ নির্গত করে। আমাদের গবেষণায়, আমরা এই ব্যাকগ্রাউন্ড রেডিয়েশনকে ট্রান্সমিশন সোর্স হিসেবে ব্যবহার করেছি একযোগে CT ব্যবহার না করে অ্যাটেন্যুয়েশন ম্যাপ এবং পরিমাণগত PET ইমেজ পুনর্গঠন করতে।"

গবেষকরা সিমেন্স বায়োগ্রাফ ভিশন কোয়াড্রা পিইটি/সিটি স্ক্যানার দিয়ে অর্জিত ক্লিনিকাল FDG-PET স্ক্যান থেকে ডেটা ব্যবহার করে তাদের প্রস্তাবিত পুনর্গঠন কৌশল মূল্যায়ন করেছেন। রোগীকে প্রায় 170 এমবিকিউ ইনজেকশন দেওয়া হয়েছিল ¹⁸F-FDG এবং 55 মিনিটের জন্য 10 মিনিট পোস্ট-ইনজেকশন স্ক্যান করা হয়েছে। থেকে 202 এবং 307 keV গামা ফোটন ব্যবহার করে ¹⁷⁶লু টেন্যুয়েশন ম্যাপ পুনর্গঠনের জন্য, তারা বিভিন্ন সিটি-মুক্ত পুনর্গঠন অ্যালগরিদম ব্যবহার করে পিইটি চিত্র তৈরি করেছে।

স্ট্যান্ডার্ড PET/CT চিত্রগুলির সাথে ফলাফলের তুলনা করে দেখায় যে অ্যাটেন্যুয়েশন ম্যাপে সবচেয়ে বড় পরিমাণের ত্রুটিগুলি রোগীর সীমানার চারপাশে উপস্থিত হয়েছিল। পরীক্ষা করা বিভিন্ন অঙ্গের মধ্যে, মস্তিষ্কে সবচেয়ে বড় পরিমাণগত ত্রুটি ছিল (15-21% কার্যকলাপ অবমূল্যায়ন)। যাইহোক, সিটি-মুক্ত পুনর্গঠিত পিইটি চিত্রগুলি পরীক্ষা করা দুটি পুনর্গঠন কৌশলের জন্য গড় অঙ্গ পরিমাণগত ত্রুটি 4.8% এবং 10% দেখিয়েছে।

রোগীর ডোজ কমানোর পাশাপাশি, প্রস্তাবিত পদ্ধতিটি CT এবং PET স্ক্যানগুলির মধ্যে রোগীর গতির কারণে উদ্ভূত সম্ভাব্য অ্যাটেন্যুয়েশন ম্যাপের ভুল নিবন্ধনকেও দূর করে। পদ্ধতিটি হাইব্রিড PET/MR স্ক্যানারগুলিতে মনোযোগ সংশোধনের জন্য একটি নির্ভরযোগ্য কৌশলও সরবরাহ করতে পারে।

"এই অধ্যয়নটি ব্যবহারিক সিটি-কম পরিমাণগত পিইটি ইমেজিংয়ের দিকে একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ," টিমুরিসিচানি নোট করেছেন। "রোগীর বিকিরণ এক্সপোজার হ্রাস করার পাশাপাশি, একটি সত্যিকারের কম-ডোজ পরিমাণগত PET স্ক্যান গবেষণা অধ্যয়নের উপর একটি দুর্দান্ত প্রভাব ফেলতে পারে যার লক্ষ্য আণবিক স্তরে এবং রেডিওফার্মাসিউটিক্যালস এর বিকাশের সাথে জড়িত গবেষণার উপর মানব শারীরবিদ্যাকে আরও ভালভাবে বোঝা। অ্যালগরিদমটি বর্তমানে বিপুল সংখ্যক রোগীর উপর মূল্যায়ন করা হচ্ছে তার সম্পূর্ণ সম্ভাবনা আবিষ্কার করার জন্য।"

স্ব-কলিমেটিং SPECT দ্রুত কার্ডিয়াক ইমেজিং অফার করে

থেকে একটি দল Tsinghua বিশ্ববিদ্যালয় বেইজিং একটি কার্ডিয়াক SPECT সিস্টেম ডিজাইন করেছে যা বর্তমান SPECT ডিভাইসের তুলনায় 10 থেকে 100 গুণ দ্রুত স্ক্যান করে। নতুন সিস্টেমটি একটি মাল্টি-লেয়ার আর্কিটেকচারে সক্রিয় ডিটেক্টর নিয়োগ করে যা সনাক্তকরণ এবং সংমিশ্রণের দ্বৈত কার্যকারিতা বহন করে। নাটকীয়ভাবে সংক্ষিপ্ত স্ক্যান সময়, উন্নত চিত্রের গুণমান, রোগীর থ্রুপুট বৃদ্ধি এবং রোগীদের কাছে বিকিরণের এক্সপোজার হ্রাস করার জন্য এই "সেলফ-কলিমেশন" ধারণাটি প্রচলিত SPECT পদ্ধতির উপর উন্নতি করে।

"স্পেকটি করোনারি হৃদরোগে আক্রান্ত রোগীদের নির্ণয় এবং ঝুঁকি স্তরবিন্যাসের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ অ-আক্রমণকারী ইমেজিং টুল," বলেছেন দেবিন ঝাং একটি প্রেস বিবৃতিতে. “তবে, প্রচলিত SPECT একটি যান্ত্রিক কলিমেটরের উপর নির্ভর করার ফলে দীর্ঘ স্ক্যান সময় এবং খারাপ চিত্রের গুণমানে ভুগছে। নতুন SPECT সিস্টেম উচ্চ মানের সাথে দ্রুত ফ্রেমযুক্ত গতিশীল স্ক্যান করতে সক্ষম।"

স্ব-সংযোজনকারী কার্ডিয়াক SPECT তিনটি অভিন্ন ট্র্যাপিজয়েডাল ডিটেক্টর ইউনিট নিয়ে গঠিত, একটি অর্ধ-ষড়ভুজ গঠনের জন্য যুক্ত যা একটি গোলাকার ক্ষেত্র-অফ-ভিউকে ঘিরে রাখে। প্রতিটি ডিটেক্টর ইউনিটে একটি অভ্যন্তরীণ টংস্টেন প্লেট থাকে যার মধ্যে অনেকগুলি অ্যাপারচার থাকে, তারপরে চারটি স্তুপীকৃত ডিটেক্টর স্তর থাকে, তিনটিতে সিন্টিলেটর থাকে যা একটি দাবাবোর্ডের প্যাটার্নে খুব কম সাজানো থাকে এবং বাইরেরটিতে ঘনিষ্ঠভাবে প্যাক করা সিন্টিলেটর থাকে। এই সিন্টিলেটরগুলি ফোটন সনাক্তকরণ এবং সংমিশ্রণের দ্বৈত কার্য সম্পাদন করে।

গবেষকরা ধাতব প্লেটে তিনটি অ্যাপারচার প্যাটার্নের তুলনা করেছেন (যা সমঝোতার অংশও প্রদান করে) এবং দেখেছেন যে 140টি অ্যাপারচারের একটি এলোমেলো বিতরণ একটি গ্রিড প্যাটার্নে 48 বা 140টি অ্যাপারচারের চেয়ে ভাল সংকেত-টু-শব্দ কর্মক্ষমতা প্রদান করে। এই র্যান্ডম কনফিগারেশন ব্যবহার করে, কার্ডিয়াক SPECT-এর ফিল্ড-অফ-ভিউতে গড় সংবেদনশীলতা 0.68 ছিল।

ফ্যান্টমের স্ক্যানে, সিস্টেমটি হট-রড ফ্যান্টমে 4 মিমি রড আলাদা করতে পারে এবং 2 সেকেন্ডের মধ্যে একটি কার্ডিয়াক ফ্যান্টমের ত্রুটি সনাক্ত করতে সক্ষম হয়েছিল।

দলটি উপসংহারে পৌঁছেছে যে প্রস্তাবিত ডিটেক্টর ডিজাইনে রোগীর শ্বাসযন্ত্রের গতির প্রভাব দূর করে, রোগীর থ্রুপুট বৃদ্ধি করে, অতি-লো-ডোজ ইমেজিং সক্ষম করে এবং মায়োকার্ডিয়াল রক্ত ​​​​প্রবাহ এবং করোনারি ফ্লো রিসার্ভের সঠিক পরিমাণ নির্ধারণ করে ডায়নামিক কার্ডিয়াক SPECT-এর ক্লিনিকাল অ্যাপ্লিকেশন প্রসারিত করার সম্ভাবনা রয়েছে।