FəSİL ƏDƏBİyyat icmali nüvə təbabəti və radionüklid görüntüləmə cihazları

Metodun fiziki əsasları
1933-cü ildə Karl D. Anderson tərəfindən pozitronun kəşfinə əsaslanan PET, müəyyən bir metabolik aktivliyi və ya bədəndə baş verən fizioloji prosesi qeyd etmək üçün seçilən pozitron emissiya edən radiofarmasevtikin məkan paylanmasını aşkar edən və kəmiyyətini təyin edən tibbi görüntüləmə üsuludur. Pozitron radiotraserdən buraxıldıqdan sonra yaxınlıqdakı atom elektronu ilə məhv olur, sonra əks istiqamətlərdə hərəkət edən iki 511 keV foton istehsal edir. Daha dəqiq desək, radioizotoplar pozitron emissiyası vasitəsilə parçalana bilər ki, bu zaman atom nüvəsindəki proton (p) pozitrona (e+), neytrona (n) və neytrinoya (ν) enerji ayrılaraq parçalanır (Eq. 2.1).
1928-ci ildə ingilis fiziki Pol Dirak pozitronların varlığını açıqladı və o, kəşfinə görə 1933-cü ildə Fizika üzrə Nobel mükafatına layiq görüldü. Karl Anderson adlı fizik kosmik şüaları kəşf etdi, kosmik şüalarda pozitronların müşahidə olunduğunu sübut etdi və bu kəşfə görə 1936-cı ildə Fizika üzrə Nobel mükafatı aldı. Pozitron emissiyasının yaratdığı radioaktiv parçalanmada nüvədəki proton neytron və müsbət yüklü elektrona çevrilir. Müsbət yüklü elektron və ya pozitron (β+) və neytrino nüvədən çıxır. Bu hadisə sxematikdir; P+ → n0 + b+ + ν + enerji kimi verilir.
(+) yüklü pozitron (-) yüklü elektronun antihissəcik külüdür və hər ikisinin kütləsi var. β+ nüvədən atıldıqdan sonra müəyyən enerjiyə malikdir. Məsələn, 18F sabit 18O-ya parçalanarkən, 695 keV enerjili pozitronlar ayrılır. Salınan pozitronlar ətrafdakı toxumaların atomları ilə toqquşur və hər toqquşmada enerjilərinin bir hissəsini itirərək bədən daxilindəki toxumalarda bir neçə millimetr məsafə qət edərək sakitliyə çatırlar. Ancaq getdikləri məsafədə toqquşduqları elektronlarla güclü bir parıltı yaradırlar. Buna görə də, PET təsvirlərində məkan ayırdetmə qabiliyyəti (ayrı-seçkilik gücü) sonludur. Yandırma məsafəsi 18F üçün 3-4 mm-dir və təsvirin həlli nəzəri olaraq bu məsafədən kiçik ola bilməz. Bu hadisə təxminən 10-9 saniyə çəkir. elektron ilə pozitron
Toqquşma nəticəsində iki ayrı kütlə enerjiyə çevrilir və məhv olur. Bu hadisə anhilasiya reaksiyası adlanır. Anhilasiya reaksiyasında hər bir hissəciyin kütlə-enerji ekvivalenti 511 keV-dir. Başqa sözlə desək, əks yüklərə görə bir-birinə sürətlə yaxınlaşan elektronla protonun toqquşması nəticəsində enerjiləri 511 keV olan və əks istiqamətdə şüalanan iki foton əmələ gəlir (Şəkil 1) (3). Bu reaksiyada qamma şüaları buraxılmır. Buna görə də, 18F təmiz pozitron emitentidir. Standart notasiyada β+ parçalanma; AX → AY ilə verilir. ZZ-1
18F-nin parçalanma sxemi β+ salınımına misaldır.
Bu hadisə aşağıdakı kimi simvollaşdırılır.
F → O + b+ + ν 18 18
9 9
18F-nin parçalanması nəticəsində 18O, β+ və neytrino (ν) rəqsi baş verir (şək. 2).
Pozitron müsbət yüklü elektrondur. Yolunda (-) yüklü elektrona dəydikdə kütlənin enerjiyə çevrilməsi baş verir. Toqquşan kütlələr yoxa çıxdıqda, enerjisi 511 keV olan iki anhilasiya fotonu əks istiqamətə salınır və bir-birinə 1800 bucaq yaradır. Bu hadisə anhilasiya (annihilasiya) adlanır və əmələ gələn fotonlar anhilasiya fotonları adlanır. Anhilasiya fotonlarının 1800 əks istiqamətdə yayıldığı xəyali xətt Cavab Xətti (LOR) adlanır. PET kamerada fotonları aşkar etmək üçün iki detektor bir-birinə qarşı yerləşdirilir. Eyni zamanda əks istiqamətlərdə yayılan iki anhilasiya fotonunu eyni vaxtda aşkar edən sistemlərə anhilasiya təsadüf aşkarlama sistemləri də deyilir. Nüvə təbabəti görüntülərində səpələnmiş fotonların mənfi təsirləri qaçılmazdır. PET təsvirində kondensasiya texnikası ilə bu vəziyyət əhəmiyyətli dərəcədə həll edilmişdir. Sistem LOR xətləri boyunca bir-birinə uyğun gələn fotonları müəyyən edir. Müəyyən zaman intervalında (məsələn, 8 12 ns) təsadüf dövrəsinə gələn fotonlar həqiqi fotonlar kimi qəbul edilir. Bu müddətdən əvvəl və ya sonra təsadüf dövrəsinə gələn fotonlar təsadüfi siqnal kimi qəbul edilir (Şəkil 3) (4). LOR xətləri ilə təsadüf dövrələrinə gedən fotonlar real məlumat kimi qeydə alınır. Detektorun baxış sahəsinin müxtəlif nöqtələrində baş verən anhilasiya hadisəsindən sonra müxtəlif vaxtlarda təsadüfən detektorlara çatan fotonlar təsadüfi hesab olunur. Təsadüfi saymaların yaratdığı təsviri kompüter vasitəsilə real saymaların yaratdığı təsvirdən ayırmaq olar.