دنیای مولکول ها به روایت تصاویر

نگاهی کوتاه به کاربردهای سیستم PET در دنیای پزشکی

دستگاه PET که اختصارشده Positron Emission Tomography و در فارسی «برش‌نگاری با نشر پوزیترون» نامیده می‌شود، قابلیت‌های زیادی در تشخیص بیماری‌های سرطان، مغز و اعصاب و قلب و عروق دارد و از سیستم‌های پیشرفته تصویربرداری در دنیای پزشکی محسوب می‌شود که با توجه به هزینه گزاف راه‌اندازی و استفاده از آنها، تنها در حدود ۱۵۰ مرکز از آن در دنیا تاسیس شده‌است، به‌طوری که بیشترین مراکز در آمریکا، اروپا و ژاپن قرار دارد. از طرف، به دلیل نیمه عمر مواد رادیواکتیوی که در سیستم PET به کار می‌روند، این مواد باید در همان مرکز یا نزدیک آن تولید شوند.

اصول تصویربرداری در PET، بر پایه آشکار شدن فوتون‌های حاصل از نابودی جفت‌های پوزیترون و الکترون می‌باشد. بر همین مبنا، رادیو ایزوتوپ‌های C۱۱، N۱۳، O۱۵ و F۱۸ که به ترتیب نیمه عمری حدود ۲۰، ۱۰، ۲ و ۱۱۰ دقیقه دارند، به همین دلیل سیکلوترون تولیدی این رادیوایزوتوپ‌ها، باید در محل یا نزدیکی مرکز PET قرار داشته باشد (با حداکثر فاصله زمانی ۲ ساعت) و یا همراه با سیستم PET، یک سیکلوترون نیز خریداری شود که شاید هزینه زیاد آن (در حدود یک میلیون و هشتصد هزار دلار)، یکی از علل گسترده نشدن مراکز PET در دنیا باشد.

عناصر ذکر شده از نظر شیمیایی با نوع غیر رادیواکتیوشان، هیچ تفاوتی ندارند و به طور طبیعی در بدن انسان وجود دارند. بعضی از این رادیوایزوتوپ‌ها، به طور مستقیم و یا در ترکیب با داروها و موادی که جذب موضع خاصی از بدن می‌شوند و برای بررسی شرایط ویژه‌ای به کار می‌روند، مصرف می‌شوند.

● چگونگی ایجاد تصاویر

پس از اینکه رادیو دارو به صورت تزریقی و یا تنفسی (به صورت گاز) به بیمار داده شد، در محل مورد نظر جذب شده و بسته به شرایط بیمار، در آن مکان توزیع می‌شود. این رادیوداروها، از خود پوزیترون ساطع می‌نمایند که با الکترون‌ها جفت شده و نابود می‌شوند که نتیجه آن، تولید دو پرتو پرانرژی در جهت مخالف است. بنابراین تعداد زیادی از این جفت پرتوهای وابسته در جهات مختلف از بدن بیمار ساطع می‌شوند که با آشکارسازهایی که در اطراف بدن بیمار قرار می‌گیرند، می‌توان تصاویری سه بعدی از عضو مورد بررسی، به دست‌ آورد و ناهنجاری‌های آن را یافت. برای مقایسه سیستم PET با SPECT که در حال حاضر، متداول‌ترین سیستم مورد استفاده در بخش‌های پزشکی هسته‌ای می‌باشد، می‌توان موارد زیر را ذکر کرد:

۱) قدرت تفکیک مکانی سیستم PET در نشان دادن جزییات عضو مورد نظر، حدود ۴ الی ۵ میلی‌متر است که دو برابر بهتر از سیستم SPECT می‌باشد.

۲) وضوح و تفکیک بیشتر تصاویر، از مزایای عمده PET است.

۳) به دلیل امکان تصحیح برای جذب پرتوها در PET، آنالیز کمی اطلاعات امکان‌پذیر می‌شود که کاربرد زیادی در تعیین مرحله بیماری دارد.

۴) مهم‌ترین مزیت این سیستم، علاوه بر بررسی فرآیند فیزیولوژیکی بافت یا عضو مورد نظر، ارزیابی متابولیسم بافت می‌باشد.

الف) کاربرد در سرطان

در بیشتر بیماری‌ها، قبل از ایجاد تغییرات آناتومیک در بافت، تحولاتی در متابولیسم سلول‌های بافت یا عضو مورد نظر رخ می‌دهد که برخلاف سیستم‌های تصویربرداری رایج مانند سی‌تی‌اسکن یا ام.آر.آی، با PET می‌توان بیماری را در همان مراحل اولیه تشخیص داد و از گسترش بیماری، به ویژه سرطان‌ها که تشخیص آنها در مراحل ابتدایی بسیار مهم است، جلوگیری کرد.

به عبارت دیگر، با استفاده از PET، نه تنها محل تومور مشخص می‌شود، بلکه جهت و شرایط پیشروی آن نیز مشخص می‌گردد. از طرفی، با سیستم PET می‌توان درستی روش‌ درمانی انتخاب شده را برای بیماران سرطانی ارزیابی کرد، به طوری که پس از مدت‌کوتاهی، کاهش متابولیسم گلوکز تومور توسط PET قابل ارزیابی است و نیازی به گذشت مدت زمان طولانی نیست تا روش‌های تصویربرداری مرسوم آنها را تشخیص دهند، به طوری که اگر کاهش متابولیسم وجود نداشته باشد، یعنی روش درمانی موثر نیست و باید درمان دیگری را پیش گرفت. بنابراین سیستم PET در تشخیص سرطان‌ها و متاستازها نسبت به دیگر سیستم‌های تصویربرداری، ارجحیت زیادی دارد که در میزان بقای بیماران تاثیر شگرفی می‌گذارد.

ب) کاربرد در قلب

در حال حاضر، PET دقیق‌ترین سیستم برای تشخیص وجود یا عدم بیماری‌های عروق قلب است که با ارزیابی متابولیسم ماهیچه قلب، به زنده بودن آن می‌توان پی برد. بنابراین می‌توان بیمارانی را که از عمل جراحی بهره‌ای‌ نمی‌برند، از دیگران جدا کرد و در مابقی بیماران نیز میزان موفقیت عمل جراحی را ارزیابی نمود.

ج) کاربرد در نورولوژی

به دلیل کاهش متابولیسم بخش‌هایی از مغز در مراحل اولیه بعضی بیماری‌ها، اسکن PET می‌تواند سال‌ها قبل از بروز علایم دمانس یا ‌آلزایمر آنها را تشخیص دهد، همچنین بیماری پارکینسون را بهتر از بقیه سیستم‌های تصویربرداری نشان می‌دهد. از طرفی با این سیستم می‌توان محل دقیق کانون‌های صرع را در مغز مشخص کرد و برای مداوای آنها اقدام نمود.

● سخن آخر اینکه...

با توجه به قابلیت‌های تشخیصی PET، شاید ایجاد یک مرکز از آن در کشور جهت ارایه خدمات پیشرفته پزشکی و کمک به ارتقای سطح درمان در کشور مورد توجه قرار گیرد. مقرون به صرفه بودن تجویز تصویربرداری PET برای گروهی از بیماران، به گونه‌ای است که در بسیاری از کشورهای پیشرفته، سازمان‌های بیمه برای کاهش هزینه‌های درمانی، هزینه اسکن PET را که میان ۱۸۰۰ تا دو هزار دلار می‌باشد، تقبل کرده‌اند. به عبارتی دستگاه PET، نه تنها در صرفه‌جویی خدمات درمانی موثر است بلکه به کارگیری آن، باعث نجات جان انسان‌ها نیز می‌شود.