Как работает обнаружение домашних животных?

Введение

В области медицинской визуализации позитронно-эмиссионная томография (PET)-это неинвазивная техника визуализации, которая произвела революцию в том, как медицинские работники диагностируют и лечат заболевания. Это функциональная модальность визуализации, которая предоставляет количественную информацию о физиологических процессах в организме путем обнаружения радиации, излучаемого из радиоотранца, который был введен в пациент. ПЭТ широко использовался в онкологии, кардиологии, неврологии и психиатрии и помог в раннем обнаружении и мониторинге многих заболеваний.

Физика визуализации домашних животных

ПЭТ -визуализация основана на принципе позитронного распада. Позитроны являются положительно заряженными частицами, испускаемыми из ядра радиоактивного атома. Когда позитрон сталкивается с электроном в тканях, они уничтожают друг друга, что приводит к излучению двух гамма -лучей, которые движутся в противоположных направлениях. Эти гамма -лучи обнаруживаются кольцом детекторов, окружающих тело пациента. Точка, в которой обнаружены два гамма -луча, используется для определения местоположения radiotracer. Гамма-лучи, излучаемые из позитронного распада, обнаруживаются сканером ПЭТ, который затем создает трехмерное изображение распределения радиоотром в теле пациента.

Radiotracers

Радиотры, используемые при изображении ПЭТ, представляют собой соединения, которые структурно похожи на природные молекулы в организме. Эти соединения синтезируются с позитронно-излучающим изотопом и впрыскивают в пациента. Radiotracer постоянно разрушается, что означает, что он излучает позитроны, которые сталкиваются с электронами в тканях тела, что приводит к излучению двух гамма -лучей, которые обнаруживаются сканером домашних животных. Скорость распада позитрона определяется периодом полураспада изотопа, используемого в Radiotracer.

Типы радиоотранс

Существует два типа радиотросировщиков, используемых в визуализации ПЭТ: аналоги и субстраты. Аналоговые радиотросисты структурно сходны с природными молекулами в организме, таких как глюкоза, и используются для измерения кровотока, синтеза белка и плотности рецепторов. Радиотрации субстрата, с другой стороны, являются веществами, которые метаболизируются в организме, такие как аминокислоты и жирные кислоты, и используются для измерения функции ткани и метаболизма.

ПЭТ -сканеры

ПЭТ -сканеры - это большие машины, которые состоят из кольца детектора, кровати для пациента и компьютерной системы. Кольцо детектора состоит из тысяч сцинтилляционных кристаллов, которые могут обнаружить гамма -лучи, излучаемые из радиоотранца. Пациент лежит на кровати, которая медленно перемещается через сканер домашних животных, позволяя детекторам собирать данные в разных точках вдоль тела пациента.

Реконструкция изображения

После того, как сканирование ПЭТ завершено, данные, собранные детекторами, обрабатываются компьютерной системой для создания трехмерного изображения распределения Radiotracer в теле пациента. Это делается путем реконструкции данных, собранных кольцом детектора в серию поперечных изображений, которые показывают распределение Radiotracer в организме.

Преимущества и ограничения визуализации домашних животных

ПЭТ -визуализация имеет несколько преимуществ по сравнению с другими методами визуализации, таких как КТ и МРТ. Он предоставляет функциональную информацию о организме, которая не может быть получена из структурной визуализации. Это позволяет медицинским работникам обнаруживать заболевания на более ранней стадии и контролировать прогрессирование заболевания. Кроме того, визуализация ПЭТ неинвазивна и не использует ионизирующую радиацию, что делает ее более безопасным для пациентов.

Однако визуализация ПЭТ не без ограничений. Доступность радиотросеров ограничена, что может затруднить изучение определенных заболеваний. Стоимость визуализации ПЭТ также значительно выше, чем другие методы визуализации, что может ограничить его использование.

Заключение

Визуализация домашних животных произвела революцию в том, как медицинские работники диагностируют и лечат заболевания. Он предоставляет функциональную информацию о организме, которая не может быть получена из структурной визуализации и помогла при раннем выявлении и мониторинге многих заболеваний. Хотя есть некоторые ограничения для изображений ПЭТ, это ценный инструмент в области медицины и будет продолжать играть важную роль в диагностике и лечении заболеваний.