پزشکی بالینی

پزشكي هسته اي در تشخيص و درمان؛ انرژي درمانگر

كاربرد پزشكي هسته اي در راديو داروها؛ انرژي بلعيدني

پـيــش از سـاخـت مـواد راديـواكـتـيـو مـصـنـوعـي از ويـژگـي هـاي درمـانـي پـرتـوهـايـي كـه از  Ra88    ‌و  0P84 ايجاد مي شد، استفاده مي كردند،  اما  جهش بزرگ در كاربرد مواد راديواكتيو در پـزشـكـي و زيـسـت شـنـاسـي هـنـگـامـي آغـاز شـد كـه راديـواكـتـيـو مـصـنـوعـي سـاخـته شد.راديـو ايزوتوپ ها يا به زبان ديگر ،مواد راديواكتيو در پزشكي براي پژوهش، تشخيص و درمان به كار مي روند.
 George Hevesy ‌مجارستاني نخستين كسي بود كه اين مواد را براي رديابي به كار گرفت . در روش رديابي چگونگي كار بسياري از ارگان ها و دگرگوني هاي شيميايي كه در بدن رخ مـي دهـنـد بـررسي مي شود. در اين جا ازكاربردهاي پژوهشي راديواكتيويته در پزشكي و زيست شناسي گفتگو به ميان نمي آيد، بلكه كاربردهاي باليني راديواكتيويته براي تشخيص و درمان پزشكي هسته اي  بررسي مي شوند. 
 ‌در30 سال گذشته پزشكي هسته اي يكي از رشته هاي نو و پر گسترش پزشكي بوده است. پـزشـكـي هـسـتـه اي به گونه گسترده اي وابسته به پيشرفت هاي تكنيكي در پژوهش هاي فيزيك هسته اي است. بسياري از دستگاه هاي پزشكي هسته اي را در آغاز براي پژوهش در فيزيك هسته اي ساخته بودند. هم اكنون بيش از 30 روش گوناگون پزشكي هسته اي به گونه اي روزمره دريك بيمارستان پيشرفته براي بيماران به كار گرفته مي شود. امروزه در يك بيمارستان پيشرفته نزديك به 3/1 بيماران از يكي از روش هاي پزشكي هسته اي سود مي برند. بـسـيــاري از آزمــايــش هــاي پــزشـكـي هـسـتـه اي دربـاره آشـكـارسـازي سـرطـان هـسـتـنـد، امـا روش هاي ديگر براي روشن كردن و بررسي بيماري هاي خون، قلب، شش ها، كليه ها، استخوان و ... به كار برده مي شود.

پزشكي هسته اي و درمان بيماري ها
از مواد راديواكتيو به عنوان ردياب راديواكتيو استفاده مي شود. اين مواد از طريق بلعيدن يا تزريق وارد جريان خون مي شود. يكي از روش هاي رديابي به اين شكل است كه مواد ردياب در خون حركت مي كنند و امكان مي دهند كه ساختار رگ هاي خوني مشاهده شود. اين روش مشاهده به پزشكان اين امكان را مي دهد كه لخته و ديگر ناهنجاري هاي رگ هاي خوني را به راحتي تشخيص دهند. علاوه بر اين، بـرخـي اعـضـاء بدن هستند كه نوع خاصي از مواد شيميايي را در خود جمع مي كنند. براي مثال غده تـيـروئـيـد ، يـد را در خـود جـمـع مـي كـند بنابراين با بلعيدن    يد راديواكتيو ( به صورت مايع يا به صورت قرص ) مي توان تومورهاي تيروئيد را تشخيص داد و درمان كرد. به همين ترتيب تومورهاي سرطاني نـيـز، فـسفات را در خود جمع مي كنند. بنابراين با تـزريـق ايـزوتـوپ راديواكتيو فسفر - 32 در جريان خــون مــي تــوان تـومـورهـاي سـرطـانـي را، بـه دلـيـل افزايش راديواكتيويته، شناسايي كرد.
موارد زير از مصاديق تكنيك هاي هسته اي در علم پزشكي است :
تهيه و توليد كيت هاي راديو دارويي جهت مراكز پزشكي هسته اي 
 تهيه و توليد راديو دارويي جهت تشخيص بيماري تيروييد و درمان آن ها 
 تهيه و توليد كيت هاي هورموني 
تشخيص و درمان سرطان پروستات 
 تشخيص سرطان كولون ، روده كوچك و برخي سرطان هاي سينه 
 تشخيص تومورهاي سرطاني و بررسي تومورهاي مغزي ، سينه و ناراحتي وريدي 
تصوير برداري بيماري هاي قلبي ، تشخيص عفونت ها و التهاب مفصلي ، آمبولي و لخته هاي وريدي 
موارد ديگري چون تشخيص كم خوني ، كنترل راديو داروهاي خوراكي و تزريقي و ... 
در تـصـويـربـرداري، آزمايش يا درمان به وسيله پـزشـكي هسته اي، مواد راديواكتيوي كه بلعيده يا تــزريــق مــي شــونــد بــه بــدن آسـيــب نـمــي رسـانـنـد. راديــو ايــزوتــوپ هــايـي كـه در پـزشـكـي هـسـتـه اي استفاده مي شوند، به سرعت در عرض چند دقيقه تـا حـداكـثر يك ساعت واپاشيده مي شوند. سطح تابش هاي راديواكتيو آن ها هم نسبت به اشعه X يا CT  اسكن بسيار پايين تر است.
بـرخـلاف درمـان از طـريـق پـزشـكـي هـسـته اي، راديوتراپي ( كه كاملا با آن متفاوت است ) از اين مزيت بهره مي گيرد كه برخي سلول ها با شدت بسيار بيشتري تحت تاثير تابش هاي يونيزه يعني تابش هاي آلفا، بتا و گاما و X قرار مـي‌گـيرند. سلول ها با سرعت هاي متفاوتي تقسيم مي شوند و سلول هايي كه با سرعت بيشتري تقسيم مي شوند به دو دليل، بيشتر تحت تاثير تابش هاي يونيزه قرار مي گيرند:
 سلول ها داراي مكانيسمي هستند كه به آن ها اين امكان را مي دهد تا DNA آسيب ديده را ترميم كنند.
 وقتي كه يك سلول در حال تقسيم متوجه شود كه DNA آسيب ديده است خودش را از بين مي برد.
سلول هايي كه به سرعت تقسيم مي شوند زمان كمتري براي مكانيسم ترميم و شناسايي خطاهاي DNA قبل از تقسيم شدن دارند، بنابراين احتمال بيشتري وجود دارد كه پس از قرار گرفتن در معرض تابش هاي هسته اي از بين بروند.
از آنجا كه در اكثر انواع سرطان، سلول هاي سرطاني به سرعت تقسيم مي شوند در برخي موارد مي توان به وسيله راديوتراپي سرطان را درمان كرد. معمولا مواد راديواكتيو اطراف يا كنار تومور قرار مي گيرند. در تومورهايي كه در عمق بدن يا نواحي غير جراحي قرار گرفته‌اند پرتو X با شدت بالايي روي تومور تابانيده مي شود.
اما تنها مشكلي كه اين نوع از درمان دارد اين است كه ديگر سلول هاي سالم كه به سرعت تقسيم مي شوند نيز همراه سلول هاي سرطاني تحت تأثير پرتوها قرار مي گيرند. به همين دليل  افرادي  كه تحت درمان سرطان هستند دچار حالت تهوع و ريزش موي شديد مي شوند.

كنترل كيفي در پزشكي هسته اي ( N.M )

تكنولوژي پزشكي هسته اي  عملكردي علمي و باليني است كه دربرگيرنده فرايندهاي تشخيصي، درماني و تحقيقاتي با  استفاده از هسته هاي راديواكتيو است.
پزشكي هسته اي داراي مسئوليت هاي گوناگوني از قبيل فرموله كردن، توليد كردن و درمان با استفاده از داروهاي راديواكتيو است. به دليل چنين دامنه وسيعي از مسئوليت ها، لزوم انجام آزمون هاي كنترل كيفي در اين زمينه بسيار واضح است.

راديو داروها و چشمه هاي راديواكتيو براي پزشكي هسته اي
سودمندترين راديو ايزوتوپ ها در پزشكي هسته اي راديوايزوتوپ هاي تابش كننده گاما هستند، زيرا پرتوهاي تابش شده از اين مواد در درون بدن را مي توان از بيرون بدن به سادگي تشخيص داد. 
انـدازه هاي كاربردي مواد راديواكتيو در روش هاي تشخيص از ديد جرم بسيار اندك است(نزديك به ميكروگرم) به گونه اي كه اين مواد بر روند كارهاي فيزيولوژيك بدن اثري ندارند.
راديـوايـزوتـوپ هـا بـيـشـتـر بـه گـونـه تـركـيـبـي ، وارد بدن مي شوند. تركيب هاي ياد شده مـــولــكــول‌هــاي نـشــانــدار هـسـتـنــد. يــك مــولـكــول نـشــانــدار مــولـكــولـي اسـت كـه يـك يـا چـنـد اتـم آن راديواكتيو است.
‌تـركـيـبـات راديـواكـتـيـو، داروهـاي راديـواكـتيو يا راديـوداروهـا بـايـد از اسـتـانـداردهـاي ويـژه خالص بـودن شـيـمـيـايي و دارويي برخوردار است. بيشتر راديـوداروهـاي پـزشكي هسته اي از شركت هاي بــازرگــانــي دارويــي كــه چـگــونـگــي ويــژگــي هــاي راديوداروها    را كنترل مي كنند خريداري مي شوند. تـنـهــا كــاري كــه پــزشــك يـا كـاربـر بـايـد انـجـام دهـد بـه‌كـارگـيـري جـدولـي براي تعيين اندازه دگرگون شده اين راديوداروها از زمان آخرين اندازه گيري اكتيويته آن ها   است.
بــراي نـشــانــدار كــردن مــولـكــول هـا شـمـاري از راديـــوايـــزوتـــوپ هـــا بـــه كـــار بـــرده مـــي شــود. ايــن راديـوايـزوتـوپ هـا بـيـشتر تابش كننده هاي گاما و داراي ويژگي هاي گوناگون فيزيكي هستند. نمونه اين راديوايزوتوپ ها راديوايزوتوپ هاي   Ga31 P ‚15 Au ‚79 Tc ‚43 I ‚53  هستند كه به روش هاي گوناگون تهيه مي شوند. البته بايد يادآوري كرد كه راديوايزوتوپ هاي مناسبي از عنصرهاي كليدي هـيــدروژن و اكـسـيـژن و كـربـن وجـود نـدارد، ولـي امـــروزه بـــا بـــه كـــارگــيـــري شــتـــابــنــده هــايــي مــانـنــد سيكلوترون در بيمارستان هاي پيشرفته ،برخي از سختي هاي كار از ميان برداشته شده است. براي نـمـونه راديوايزوتوپ هايي را  در جايگاه مصرف  تـولـيـد مـي كنند كه نيمه عمر چند دقيقه اي دارند. نمونه اين راديوايزوتوپ ها  Ga , Fe , F , O  ‌است.  Oبـا نـيمه عمر دو دقيقه اي به سرعت جذب بدن مـــــي‌شـــــود و در هــمــيــــن زمــــان كــــوتــــاه مــــي تــــوان بررسي‌هاي دقيق فيزيولوژيك انجام داد. 
راديـوايـزوتـوپ هاي مورد استفاده در كارهاي تـشـخـيـصـي بـايـد تـابش كننده گاما بوده و نيم عمر مـنـــــاســـــب كـــــار تـــشــخــيــصــــي را داشــتــــه بــــاشــنــــد. راديــوايــزوتــوپ هـاي پـركـابـرد پـزشـكـي بـيـشـتـر از ژنـراتـورهـا بـه دسـت مـي آيـنـد. دو راديـوايـزوتـوپ بسيار پركاربرد براي كارهاي تشخيصي و درماني راديوايزوتوپ هاي  Tcو  Iهستند. نيمه عمر 8 روزه   Iاجازه مي دهد كه آن را به جاهاي دور دست انتقال دهـند. اين راديو دارو در درمان سرطان تيروئيد و هـمـچـنـيـن كـنـتـرل پـركـاري آن نـقـش اساسي دارد. تكنيسم با نيمه عمر 6 ساعته اجازه مي دهد كه بيشتر كارهاي تشخيصي به آساني انجام پذيرد

كاربرد پزشكي  هسته اي در تصوير برداري                                                                                  

PET؛ برش هايي از جنس پوزيترون

PET ‌يكي از روش‌هاي نوين تصويربرداري به صورت مقطعي ( برش نگاري ) است كـه امـروز بـه صـورت گـستردهاي در سطح جهان استفاده مي شود. مزيت اين روش، تصويربرداري از عملكرد    )Function(و فيزيولوژي ، بافت‌هاي بدن است . در اين روش دارو با يك راديونوكلئيد تابش كننده پوزيترون نشان دار شده و به بدن تزريق مي‌شود. بسته به خصوصيات ويژه دارو، اين ماده در بخشي از بدن بيمار مجتمع مي‌شود . در آن ناحيه ذرات پوزيترون با تركيب با الكترون‌ها دچار پديده فنا   )annihilation( مي شوند و دو فوتون گاما با زاويه 180 درجه تابش مي شود. به وسيله آرايه اي از دتكتورها كه در اطراف بيمار قرار گرفته‌اند اين دو فوتون آشكارسازي شده و سپس به كمك كامپيوتر، از مجموعه اين فوتون‌ها تصوير تشكيل مي شود. از مزيت‌هاي عمده اين روش مقدار كم داروي مورد نياز       ( در حد پيكو گرم)  است كه باعث مي شود، دز تشعشع ،نسبتا پايين باشد.
در اين روش دو فوتون گاما كه در فاصله زماني كوتاهي به نام  Coincidence time توليد شده اند، تشكيل يك خط پاسخ  ) line of Response(يا  LOR ‌را مي دهند كه در نهايت تصوير به وسيله اين  LOR ‌ها تشكيل مي شود.
تحقيقات در اين زمينه در حدود سال‌هاي  1950‌آغاز شد. اولين بار  Sweet.W.Hاز تجمع مواد راديواكتيو در مغز براي تشخيص و درمان تومورهاي مغزي استفاده كرد و بيان كرد كه تابش فنا پس از تابش پوزيترون مي تواند كيفيت تصاوير مغز را بهبود بخشد. او اطلاعات مورد نياز خود را از طريق دو دتكتور مقابل هم كه در دو طرف سر بيمار قرار گرفته بودند به دست آورد و تصويري دو بعدي تشكيل داد.
در سال 1972 اولين دستگاه  PETبه صورت توموگرافيك به نام  PC-Iساخته شد و در سال 1974  دستگاه  PC-Iبه صورت تجاري مورد بهره برداري قرار گرفت.
عوامل مؤثر در تصويربرداري PET
‌1)  قدرت تفكيك ذاتي
‌2) بهره دتكتور
‌3) قدرت تفكيك انرژي و وقايع پراكنده شده
 4)همزماني وقايع تصادفي
5)حساسيت
‌6) زمان مرده سيستم و توانايي حداكثر ميزان شمارش
‌7) ميزان شمارش معادل نويز‌
در تمامي مدل‌ها ، چه مدل‌هاي قديمي و چه مـدل‌هـايـي كـه امـروزه بـه كـار مـي رونـد، اصـول تـصـويـربـرداري  PET ‌مـشـابـه اسـت و تـلاش‌ها جهت بهبود كيفيت تصاوير بوده است. در واقع در ابـتـدا بـراي گـرفـتـن تـصـاويـر توموگرافيك از روش  (Single Photon Emission Computed Tomography) SPECT استفاده مي شد. بدين صورت كه با استفاده از چرخش دوربين اقدام به گرفتن تصوير مقطعي مي كردند ، يعني دوربين به دور بيمار مي‌شد. به طور كلي سه نوع دستگاه  SPECTوجود دارد:
1Camera Based  -: ‌كه بر پايه دوربين‌قرار دارد. يـعـنـي يـك دوربـيـن كـه داراي كـولـيـمـاتور خـاص و تـوانـايـي حـركـت در جـهـات مـخـتـلف اســـت. ايـــن نــوع دسـتـگــاه‌هــا داراي دو حــالــت حركت هستند:
2stop and shot   -:كـه دوربـيـن مي ايستد ، كانت‌ها را  مي شمارد    و دوباره حركت مي كند، بسيار زمان بر بوده و مدت زيادي به جمع آوري كانت مي پردازد. اما حسن اين سيستم اين است كه مي‌توان با استفاده از چند كوليماتور به طور هـمــزمــان چـنــد مـقـطــع را تـصــويــربــرداري كـرد( multi s lice).
3- حركت پيوسته (Continuos)
آرايه دتكتور‌: ‌كه در آن با استفاده از آرايه‌اي از دتكتورها تصوير گرفته مي شود.
هـيـبـريـد‌: ‌كـه از دو سـيـستم فوق به صورت تركيبي استفاده مي كند.
امـروزه بـيـشـتـر سـيـسـتـم‌هـاي  SPECT مـورد استفاده از نوع  Camera Basedهستند . چون اين سيستم ساده و ارزان است و در عين حال داراي دو كاربرد است. يعني هم به عنوان  g- Camera و هـم  SPECTكـاربرد دارند. امروزه سيستم‌هاي  SPECTجديدتر با دو يا سه Head توليد شده اند كه باعث افزايش حساسيت مي شوند.
در هـر صـورت سـيـسـتم‌هاي  SPECT  ‌هنوز داراي حـسـاسيت بسيار پايين و صحت و دقت آماري كمي هستند.

سيستم هاي PET / CT
پس از پيشرفت و توسعه اولين مدل و نمونه اسكنر  PET / CT ‌و معرفي اولين طراحي تجاري آن  در سال 2001، انتخاب و گزينش اين سيستم تـوسـط انـجـمـن تـصـويربرداري پزشكي به طور چشمگيري سرعت پيدا كرده است. 
نگاهي واقع بينانه نشان داده است، مطالعات عـلـمــي كـه بـاعـث ايـجـاد  PET / CTشـده، آن را سيستم برتر نسبت به  PET ‌تنها عنوان مي كند. هنگامي‌كه  توضيحات مربوط به ادغام نرم افزار  CT و  PET، در مقالات و نوشته ها ديده مي شود، چـنين نظري دارند. اما در مجموع واكنش كلي نسبت به اولين سيستم  PET / CTبا شور و شوق همراه بوده است.
  بر پايه گزارشات، صحت و دقت اين سيستم تشخيصي و قدرت و توانايي آن كه به طور خلاصه و خاص مي تواند بر ناهنجاري‌هاي ساختاري و كاركردي لوكال شود و نتيجه بسيار بهتري را جهت تشخيص ارائه دهد بسيارقابل تامل است . 
همچنين به جهت دستيابي و دسترسي روتين پزشكان به اطلاعات ثبت شده مربوط به آناتومي و كاركرد، ميزان اعتماد به نفس پزشكان در تفسير تصاوير سيستم  PET و   CTافزايش يافته است. بنابراين يك مطالعه و آزمون ادغام شده از هر دو سيستم به طور كلي براي بيمار راحت تر است و به طور چشمگير در زمان كوتاه‌تري نسبت به آزمون      PETتنها انجام مي پذيرد.
در طراحي هاي فعلي  PET / CT،  دو اسكنر به طور طبيعي از هم جدا شده اند. به طـوري‌كـه اسـكـنر  CTجلوي  PETقرار گرفته است. مزيت به كاربردن حداقل ميزان ادغام دو سخت افزار اين است كه هر سيستم مي تواند به طور مستقل، مزيت پيشرفت و توسعه تكنولوژيPET و  CTرا ايجاد كند يعني از دو سيستم پيشرفته مجزا استفاده كرد.
 ‌پس از معرفي اولين سيستم PET / CT، به طور چشمگيري در هر دو سيستم  PET و  CTپيشرفت‌هاي زيادي حاصل شده، پيشرفت‌هايي كه نتيجتا در اولين طراحي هاي  PET / CTنيز حاصل شده است. مثلا با پيدايش سيستم  CTمولتي برش در ابتدا 2  برشه ، در حال حاضر 16 برشه و نهايتا با 64 دتكتور در هر رديف، با چنين پيشرفتي نياز براي استفاده از اين سيستم در آخرين طراحي‌هاي    PET / CTعنوان شده است. 
تصاوير  PET  ‌همچنين به طرز قابل ملاحظه اي با معرفي سنتيلاتورهاي  ) Scintillator (جديد و سريع‌تر، در حال پيشرفت است. همچنين الگوريتم‌هاي بازسازي، بهبودي و توسعه پيدا كرده اند و تكنيك‌هاي تصحيح بهتر نيز حاصل شده است.
 ‌سنتيلاتورهاي سريع‌تر،   ( dead time) زمان مرده سيستم را كاهش مي دهند و ميزان شمارش  ) count rate (را حتي با اكتيويته كم ) low activity (، بهبود مي بخشند و به طور آماري بر پايه الگوريتم‌هاي بازسازي، سيگنال به نويز بهتري  فراهم آورده و آرتيفكت‌ها را كاهش مي دهند. 
يكي از سنتيلاتورهاي سريع،    LSO ‌يا    Lutetium oxyorthosilicate است كه نور و درخشندگي خروجي بيشتري را فراهم مي كند. در نتيجه، دقت موقعيت سنجي  بهتري حاصل شده و اسكتر بيشتري را در مقايسه با  BGOيا  Bismuth germanateدفع مي‌كند.
عـمـلـكـرد پر اهميت تر سنتيلاتورهاي سريع‌تر، مزيت آن‌ها در تصوير برداري سه بعدي        D (‌3 ) است. در حالي‌كه با سنتيلاتورهاي كندتر با نور خروجي كمتر، ميزان فـراوانـي از اسـكـتر بر كيفيت تصوير، تاثير مي گذارند. با اين حساسيت بالاي سيستم  PETدر تصويربرداري سه بعدي انعطاف پذيري زيادي در انتخاب طول مدت اسكن ) scan duration(و ميزان اكتيويته ماده راديواكتيو  PET tracerبه وجود مي آيد. در هنگام اسـتـفـاده از ايـن سـيـسـتـم بـا     Deal timeكـوتـاهـتـر و   Count - rate ‌بالاتر، دتكتورهاي  LSOاسـتـفـاده مـي شـونـد ( بـه طـور مـثـال بـا اكـتـيـويـتـه تـزريـقـي  mci 20يا حتي بيشتر از  fluorodeoxyglucose ( FDG)  .
در مـقـايـسـه بـا  BGO، دقت و صحت مكان يابي  بهتر مربوط به نور خروجي بالاتر درLSO، براي دتكتورهاي قالبي اين امكان را فراهم آورده تا به صورت كريستال‌هاي كـوچـك‌تـر در آيـند كه نتيجتا رزولوشن فضايي Resolution  Spatial() بهتري حاصل مي‌شود. با دتكتورهاي كنوني، رزولوشن فضايي براي سيستم PET، در حدود   mm‌4 است . اگر چه به طور كلينيكي، به خصوص در بيماران بزرگتر، اين مقدار رزولوشن فـضـايـي بـه دست نخواهد آمد. با اين همه ميزان جذب  FDGبا ميزان بازيافت خوب اكتيويته مي تواند در ساختارهاي كوچكي مثل نودول بدخيم ريه مي توان رزولوشن را تا حد  5/3 ميليمتري نمايش داد.
اسـتـفـــاده از تــصـــويـــربـــرداري  CT ‌بـــا ايـجــاد فـاكـتـورهـاي تـصـحـيـح تـضـعـيـف مـنـاسـب براي پخش داده‌هاي سيستم PET، نياز براي استفاده مـجـزا از سيستم  PETرا برطرف مي كند. بدين وسيله كاهش قابل ملاحظه اي در مقدار و تمام طول مدت اسكن total    scan    duration () حاصل مي شود. 
 ‌كاهش زمان اسكن به كمتر از 20 دقيقه براي مـطــالـعـه كـل بـدن، بـاعـث راحـتـي بـيـمـار شـده و ظرفيت پذيرش بيماران را هم بالا مي برد. تلاش براي تصويربرداري از بيماران بزرگ تر (چاق‌تر ) همچنان ادامه دارد .هر چند كه با عملكرد بهتر دتكتورهاي  LSOدر تصاوير سه بعدي D (‌3) ، اسـتـفــاده از الـگــوريـتــم هــاي  بــازسـازي بـهـتـر و تكنيك‌هاي تصحيح اسكتر بهتر، پيشرفت قابل ملاحظه اي در كيفيت تصويربرداري از اينگونه بيماران حاصل شده است. 
تـوانـايـي در تـصـويـربـرداري بـيـماران ملانوما melanoma() از سـر تـا پـا بـدون تـغـيـيـر مـوقـعيت position() بـيـمـار، نـمـونـه‌اي از عـمـلكرد خوب اســـكـــنـــــرهـــــاي ايـــجـــــاد شــــده از زمــــان اولــيــــن طـراحـي‌هاي قابل دسترس آن‌ها در سال 2001 اســـت. اغــلـــب مــحـــدوديـــت‌هـــاي مـــوجــود در طـراحـي‌هـاي اولـيـه، بـرطـرف و رفـع شـده اند كه نتيجتا سيستم‌هاي قابل اعتمادتر و    user - friendly و آشناتر حاصل مي شوند. 
بـه وسـيـلـه سـيـسـتـم‌هـايـي بـا انـعـطـاف پـذيري بيشتر، پروتوكول‌هاي گوناگون براي بيماران و پروتكل‌هاي متعدد به وجود آمده است. اسكن‌هاي تــكـــراري  PET مـــي تـــوانــد بــا فــاكـتــورهــاي تـصـحـيــح تضعيف attenuation   correction     factors() يك سي تي اسكن مشابه، مورد بازسازي قرار گيرد.
 ‌امكانات پردازش داده ها طوري فراهم شده اســت  كـه پـردازش و بـازسـازي اطـلاعـات يـك بيمار مي تواند با مراحل   acquisitions و انجام كارو دريافت داده هاي بيمار ديگر همراه باشد. مـــراحـــل قـــابـــل مـــلاحـظــه اي در جـهــت ادغــام ( دريافت و كسب داده ها ) و ( پردازش داده‌ها ) درنظر گرفته شده است.
 Acquisition ‌هـــاي هـــر دو سـيـسـتــم  PET ‌و  CTتوسط يك  Computer screenكنترل مي شود كــه شــامـل مـراحـل كـار ادغـام  QC ‌بـراي هـر دو سيستم تصويربرداري است و ميزان زمان نصب و فراهم كردن را براي اولين بيمار به حداقل مي رساند.
بهبود كيفيت تصاوير (Image quality improvements) 
كـيـفـيـت تـصـويرهاي  PETبازسازي شده، بهتر شده است،اين امر نه تنها به واسطه الگوريتم‌هاي آماري سه بعدي كامل، بلكه با استفاده از سايزهاي ماتريكس بزرگ تر نيز انجام شده است .   ( براي مثال بالاتر تا   336 . 336 .) در بعضي از طراحي‌هاي  PET / CT، عدم تطبيق بين قطر ميدان ديد  ) F o v(بازسازي شده cm (‌50) در سي تي  ومقدار موجود در    PET(cm )‌60، اطلاعات و داده هاي  CTدر ميدان ديد بزرگتر مورد بازسازي قرار گرفته تا به مقدار نزديكتري با    PET، تنظيم و هماهنگ شود. بعضي از اسكنر هاي  CTبا فيلدهاي بزرگ اكنون مي توانند يك   ) FOV (يا ميدان ديد تنظيم شده بدون استفاده از بازسازي گسترده تهيه كند.
پيشرفت تكنولوژي تصويربرداري در هر دو سيستم و ادغام هر دو سيستم   PETو CT، بـه طـور چـشـمـگـيـري كـاربـرد سـيـسـتـم  PET / CTرا بـالا بـرده اسـت. قـابـلـيـت تـغـيير و انعطاف پذيري در بازسازي تصاوير در طي  كسب داده ها acquesition()و دسترسي به نتايج در طي 2 تا 3 دقيقه پس از اتمام اسكن، امكانات براي پذيريش بيماران بيشتر را فـراهـم مـيـكـنـد. به علت اينكه پس از تزريق ماده راديواكتيو تا زمان رسيدن به حداكثر اكـتـيـويـتـه زمـان خاصي طول مي كشد، تعداد مناسب اتاق‌هاي شيلددار براي پذيرش بيماران بيشتر لازم است. يك پايگاه داده ها (database)و اطلاعات  بزرگ و مهم‌تر از آن سيستم تقويتي قابل اطمينان براي حفظ ظرفيت پذيرش بيماران بيشتر ضروري است.
با جايگزيني سيستم پخش  PETبا  CT - based attenuation correction، طول زمان اسكن به 15 دقيقه  يا كمتر از آن ممكن است برسد. تعداد تصاوير  CTبيشتري كه توسط سي تي  چند برش براي هر بيمار است و تعداد بيماران بيشتر كه درهر روز با سيستم  PET/CT اسكن مي شوند، حجم كار چشمگير و قابل ملاحظه اي براي راديولوژيست و پزشك متخصص پزشكي هسته‌اي به وجود آورده است. 
نرم افزارهاي پيشرفته براي مرور و آناليز تصاوير، ضروري هستند و از زمان معرفي سيستم   PET / CTپيشرفت چشمگيري در نرم افزارها براي مرور تصاوير ادغامي به وجود آمده است. مراحل كار توسط يك گروه راديولوژيست  و اطباء پزشكي هسته‌اي براي مطالعه و تفسير هر آزمون به انجام و تحقق نهايي و درست خواهد رسيد، در قياس بـا يـك مـحـيـط كـار بـا ظـرفـيـت پـذيـرش بـالاي بـيـمـاران يـك پـزشـك با دو تخصص در راديولوژي و   PETبه تفسير كليشه مي پردازند.

كاربرد
پس از آغاز شكل گيري مفهوم سيستم  PET / CTدر اوايل قرن 19، كاربرد اساسي در تصويربرداري آنكولوژي (oncology) به خصوص خارج مغز بوده است. اين نكته به اين دليل اين است كه  CTهنوز بيشتر از MR، انتخاب مناسبي براي تصويربرداري از همه قسمت‌هاي بدن در آنكولوژي است . اگر چه عملكرد بالاتر  CTبراي آنكولوژي لازم نيست ولي اين مسئله از شكل گيري سيستم‌هاي  PET / CTبا سي تي 16 برش يا 64 برش و حتي تعداد برش بيشتر جلوگيري نمي كند. 
هـر چـنـد كـه انـگـيـزه و عـلـت اصـلـي پـيـشـرفـت و ايـجـاد سـيـسـتـم‌هـاي  CTجـديـدتـر چند برشي، كارديولوژي است كه اسكن سريعتررا براي محدود ساختن تاثيرات منفي حركت امكانپذير مي‌سازد. دسترسي به اينگونه طراحي ها امكان    Cardiac PET / CTرا فراهم كرده كه درحال حاضر مورد توجه قرار گرفته است.  CTهاي سريع همچنين تا حدودي ناهماهنگي تنفسي  بين    CTو  PETدارند، بدين صورت كه در  CTنگه داشتن نفس در تنفس كامل در خواست مي شود درحالي‌كه  در  PETبا تنفس كم عمق.
 ‌طول زمان اسكن 10 ثانيه براي ريه ) Thorax ( با  CTاسكن 16 برش به شكلي كه اجازه نگه داشتن تنفس را در تنفس و دم ناتمام و جزئي مي دهد و امكان تنظيم و هماهنگي را براي ايجاد متوسط موقعيت توراكس در طي آزمون  PET فراهم مي‌كند.
به علاوه اسكن  PET  ‌ممكن است به  صورت  respiratory - gatedباشد تا اثرات منفي حركت را كاهش دهد، هر چند كه در اين فرم، افزايش نويز به عنوان عواقب آن محسوب مي شود.
استفاده از  respiratory gatingدر درمان با استفاده از سيستم  PET / CTنيز تجربه شده اسـت و تـصـويـربـرداري سـاخـتـاري بـه صـورت دائمي و زمينه درمان در حال پيشرفت است.

CT - Based attenuation correction
مـزايـاي فـاكـتـورهـاي تـصـحـيـح تضعيف  ) CT - Based attenuation correction ( CT، زمان اسـكن كوتاه و ضرورتا تصحيح تضعيف بدون نـويـز اسـت. بـه جـز مـسـئله نا هماهنگي تنفسي، بعضي از موارد در زمان استفاده ماده كنتراست زاي خوراكي و وريدي براي ايجاد فاكتورهاي تضعيف تصحيح به وجود مي آيد.
مشكل حاصل شده اينست كه ماده كنتراست زا براي ايجاد وضوح در پيكسل  CTممكن است كه به مقدار صحيح نباشد و با ايجاد آرتيفكت در تـصـاويـرPET، مـنـطـقـه‌اي خـاص بـا جذب ماده حــاجـب بـه فـرم غـيـر قـابـل تـفـسـيـر در آيـد. مـاده حـاجـب داخـل وريـدي تـصـاوير  CT،كليد حل مـشـكـل نـواحـي غـيـرقـابل تفسير خواهد بود كه هـمـراه با مرور تصاوير  PETناصحيح، ابهامات در تفسير برطرف خواهد شد. براي ماده حاجب خـوراكـي، مـراحل كار براي شناسايي نواحي با  enhancementچـشـمـگير، بهبود يافته است و با درجه بندي مناطق ،طبق يك فاكتور درجه‌بندي بافتي مناسب مشكل حل خواهد شد.
طـبـق اتـفـاق نـظـر اكـثـريـت، ماده حاجب  CTمـي‌تـوانـد فـاكـتـور تـصـحـيـح تضعيف مناسب را فراهم آورد و در موارد نادر براي اجتناب از غير قـابـل تـفـسـيـر شـدن تـصـاويـر، مـرور دقيق هر دو تـصوير  CTو تصوير ناصحيح  PET، مشكل را حل خواهد كرد. اين دسته پروتكل‌هاي  تصاوير  CT اسكن با رعايت استاندارد مراقبت از بيمار، بــدون اكـسـپـوز بـيـمـار بـه صـورت مـضـاعـف در موارد با و بدون كنتراست فراهم  مي كنند.
بـه هـر حـال در بـعـضـي آزمـون‌هـا، مثل سري اسكن ها، كاهش ميزان اكسپوز بيمار از طريق دز كـمـتـر، مـوارد بـدون كنتراست و تصويربرداري لوكال از بعضي نواحي حاصل شود.

پروتكل‌هاي     PET / CT
مورد ديگر كه توجه  قابل توجهي را به وجود آورده، طـراحـي پـروتـكل‌هايي در بيماران چاق است. وزن ، فاكتور بسيار مهم و موثر دركيفيت تصاوير هر دو سيستم  PETو  CT است. اگر چه ميزان بيشتر از راديواكتيويته نشر پوزيترون مثل  FDGرا مي توان در بيماران چاقتر تزريق كرد. اما ميزان جذب و تضعيف بالا، شمارش صحيح پرتوهاي غير اسكتر را كاسته در حالي‌كه ميزان شمارش پرتوهاي اسكتر بالا خواهد رفت. نتيجه كاهش مداوم كيفيت تصوير و مـيـزان سـيـگـنـال به نويز، در هنگام تصويربرداري از بيماران چاق خواهد بود. اگر چه كيفيت تصاوير در بيماران چاق تا حدي كاهش مي يابد اما هنوز از قدرت تشخيصي خوبي برخوردار هستند.

تصويربرداري سه بعدي   
تمامي سيستم‌هاي قديمي  multining BGO scannersشامل  septaهستند كه شيلد حـلـقوي سربي يا تنگستني قرار گرفته در ميان حلقه هاي دتكتور است. هدف، شيلد كردن دتكتورها در مقابل سطح بالاي اسكتر حاصله، مثلا در هنگام تصويربرداري از بيماران چاق است.
 Septa همچنين اسكنرها را براي مراحل   گرفتن تصاوير‌دو بعدي محدود مي سازد كه اين امر از طريق حذف مراحل كسب اطلاعات در خطوط با زاويه باز حاصل شده است .
  اسكنر هاي  Multi - ring PET ‌با داشتن  septaبه  شكل خوبي  كه امكان  گرفتن ‌دو بعدي و سه بعدي را فراهم مي كند، اولين بار  در اوايل قرن 19 معرفي شد. در حالي‌كه روش سه بعدي به طور كلي براي تصويربرداري از مغز با موفقيت همراه بود، سيستم دو بعدي تصويربرداري كل بدن نيز مورد حمايت و طرفداري قرار گرفت ، به خصوص در بيماران چاق و درشت تر به علت محدود كردن ميزان اسكتر، مفيد است. هنگامي كه epta، به طور چشمگيري ميزان صحت را كاهش مي دهد، سطح راديواكتيويته بيشتري در تصويربرداري دو بعدي نسبت به سه بعدي بايد به بيمار تزريق شود.
ســيــســتـــم‌هـــاي جـــديـــد مــعــرفــي شــده مـثــل سـنـتـيـلاتـورهـاي سـريعتر همانند  LSO ‌با بهبود مـيـزان شـمـارش، كـاهـش مـيـزان راندوم اسكتر، بسياري از مشكلات در ارتباط با تصويربرداري چـهـار بعدي با يك اسكنر  BGOرا كاهش داده است. اگر چه در مورد بيماران بسيار چاق ( بيشتر از 300 پوند )، حتي با استفاده از اسكنرهاي LSO، افزايش زمان تصويربرداري در هر پوزيشن لازم و ضروري است، با اين وجود اين نكته به طور ناقص و جزئي اثر منفي  وزن را جبران مي كند.
براي زمان ثابت اسكن، استفاده از   زمان كل بـراي تـصـويربرداري با فواصل زماني گوناگون  (different time   intervals) و مـــوقــيــعـــت هــاي گوناگون  ( different   bed positions )بر پايه اندازه متنوع اثر  attenuationدر بدن بيمار، ممكن است كه به مقدار زياد مفيد باشد

كاربرد پزشكي  هسته اي در دمان؛ درمان هاي هسته اي

با پذيرش سريع سيستم‌هاي  ( PET / CT)در ايالات متحده  به همراه افزايش نياز به سيستم هاي تركيبي PET  و CT جديدتر، بازار فروش اين تكنولوژي تحت تاثير قرار گرفت.
تـوسـعـه سـي تـي اسـكـن 2 بـرشـي بـه سـوي سـيـسـتـم‌هـاي 16 برشه و بيشتر با افزايش درخواست سيستم PET / CT همراه بوده است. نتيجه اين بوده است كه طراحي‌هاي كنوني سي تي اسكنرها در ارتباط با تصويربرداري آنكولوژي رايج، درخواست مي شود.
در هـرصـورت، بـالابـردن ظـرفـيـت پـذيـرش بـيـمـاران به عنوان يك هدف مهم براي مراكزي  محسوب مي شود كه با سطح هزينه هاي فعلي، متمايل به بالابردن درآمد خود هستند.
از زمان پايه گذاري CT بر فاكتورهاي تضعيف تصحيح، با استفاده هاي كمتر، حتي دركـنـتـــراســـت خـــوراكـــي و داخـــل وريـــدي، پـــروتــكـــل‌هـــاي CT كـــامـــلا كـلـيـنـيـكــال  ( Full clinical CT protocols) به تحقق رسيده است. از زمان ايجاد برنامه هاي PET / CT پزشكان مربوطه بايد بخوبي در اين امر تخصص يابند كه در چه مواقعي PET / CT بيشتر از CT مي تواند براي تعيين تشخيص قطعي، مناسب باشد در آنكولوژي، به نظر مي رسد كه بايد منتظر اين نكته باشيم كه همه تصويربرداري هاي PET، جاي خود را به PET / CT بـدهـد. بـه طـور مـثـال درخـواسـت بـراي ايـن سـيـسـتـم در ارتـبـاط بـا بـيـمـاري آلـزايـمـر يـا كارديولوژي وجود دارد.
بدون توجه به قيمت هاي كنوني تكنولوژي PET / CT، اين مسئله روشن است كه باز هم برگشت به تصويربرداري PET نخواهد بود.
مـزايـاي تـصـويـربـرداري مـحـلـي از احـتـمـالات سـاخـتـاري و كـاركـردي، اسـتـفـاده از PET / CT را با قدرت و اعتماد به نفس بيشتري همراه مي سازد. با افزايش سيستم‌هاي PET و CT، هزينه اسكنرها در آينده به طور اجتناب ناپذيري كاهش پيدا خواهد كرد تا سطحي كه همه مراكز درماني تحت پوشش اين تكنولوژي پيشرفته قرار بگيرند.

اسكن غده تيروئيد
تيروئيد نخستين عضو بدن است كه پس از دسترسي به جاروبگر خطي در سال 1950 از آن نـگـاره راديوايزوتوپي گرفته شد . تيروئيد گــاهــي داراي گــره هـا يـا  تـكـمـه‌هـايـي اسـت كـه جذب كننده مولكول‌هاي نشاندار نبوده و سرد ناميده مي شوند و نسبت به بافت سالم تيروئيد كـه جـذب كـننده مولكول‌هاي نشان دار با مواد راديواكتيو است ، احتمال سرطاني شدن ، بيشتر است .
در گذشته براي اسكن تيروئيد ، يك روز پيش از نـگـاره بـرداري بـه بيمار خورانده مي شد . دز پرتوي كه از اين‌راه به بيمار داده مي شد ،بالا بود راديوايزوتوپ ديگري كه از عنصر يد مي‌تواند در ايـن روش به كار رود  135 I با نيمه عمر سه ساعت است كه اين راديوايزوتوپ هم به علت دردسـرهـاي تـكـنيكي كاربرد ندارد . تكنسيم به صورت يون پرتكنتات m99 Tc به وسيله همان بـافـت هـايـي كـه يـد را جـذب مـي كـنـنـد ، جذب مي‌شود . از آن جا كه m99 Tc تابش كمتري به بـيـمار مي دهد ، به ديگر راديونوكلئيدها برتري دارد . زمـان لازم براي وارد شدن مولكول‌هاي نشاندار به غده تيروئيد پس از تزريق با   m99 Tc نزديك به 20 دقيقه است.

اسكن غده پاراتيروئيد
براي اسكن اين غده تكنسيم تاليوم يا Mibi به كـــــار مـــــي‌رود . يـــكـــــي از روش‌هـــــاي اســكــــن پاراتيروئيد، تزريق (500mCi15MBq ) تكنسيم است كه پس از 15 دقيقه اسكن گرفته مي شود . اگر نياز باشد اسكن هر ساعت يا هر دو ساعت پس از نخستين اسكن انجام مي گيرد.

اسكن غده فوق كليه
 ‌بـــراي اســكــن غــده فــوق كـلـيــه ،كـلـسـتــرول نشاندار شده بايد I  () راديواكتيو و با اكتيويته 20 مـگــا بـكــرل (500 )Ci بـه كـار مـي رود اسـكـن بـر حـسـب نـيـاز پـس از 24 ساعت ،48 ساعت ، 72 ساعت يا 96 ساعت انجام مي گيرد.

اسكن ريه
بررسي بيماري هاي ششي به روش پزشكي هـسـتـه‌اي آسـان و ارزان انـجام مي گيرد. در اين روش‌ها گازهاي راديواكتيو مانند گزنون133  54 Xe يا مولكول‌هاي درشت نشان‌دار به كار مي‌روند .
بسته شدن يك سرخرگ بزرگ در شش با لخته خون يعني آمبولي شش در پزشكي دردسـر بـزرگـي اسـت . در پـزشـكـي هسته‌اي براي آزمايش آمبولي ششي نزديك  سه  MBq( 100 mci) آلـبـومـيـن نـشـاندار با   m99 Tc را در سياهرگ بيمار تزريق مي كنند . مـولكول‌هاي درشت اين ماده پس از تزريق به قلب و پس از آن به شش‌ها مي‌رسند. مولكول‌هاي درشت ،بزرگ‌تر از آن هستند كه از ميان مويرگ‌هاي ششي بگذرند و به صــورت مــوقـتــي در ورودي بــرخــي از مــويــرگ‌هــاي فـعــال گــرفـتــار مــي شــونـد. ايـن مولكول‌هاي درشت كمتر از 1% مويرگ‌ها را مي‌بندند و پس از يك تا دو ساعت خرد مي‌شوند و راه خون باز مي شود. يك اسكن يا نگاره با دوربين گاما كه پس از تزريق گرفته شـود، نـمـايـشـگر تراكم راديواكتيويته در جايگاه مويرگ‌هاي فعال و راديواكتيويته اي كمتر در بخش‌هاي بسته شده شش خواهد بود. نگاره‌هاي دوربين گاما از شش‌هاي سالم از زاويه‌اي مختلف و شش‌هاي دچار آمبولي را نشان مي‌دهد.                                                     
مـي تـوان چـگـونـگـي گـردش هـوا در شـش‌هـا را بـا يك گاز راديواكتيو مانند گزنون (54133 Xe) كــه داراي نـيـمــه عـمــر 5.3 روزه اســت بــررسـي كـرد. چـگـونـگـي پـخـش راديواكتيويته و مدت زمان باقي ماندن آن در يك ناحيه از شش ، داده هاي تشخيصي را كه نياز داريم به دست مي دهد.

بررسي هاي قلب و اسكن قلب
بررسي‌هاي قلب در پزشكي هسته‌اي با روش‌هاي پيچيدهاي انجام مي شود زيرا زنش هاي پيوسته قلب جزئياتي را كه مي توانند در نگاره ديده شوند ، محدود مي‌كند . با بـه كـارگيري سيگنال‌هاي ECG براي فعال كردن آشكارساز در مرحله آسايش زنش قلب توان جداسازي نگاره را مي توان افزايش داد .
ويـژگـي‌هـاي فـيـزيـكي و شيميايي  m99 Tc و حساسيت بسيار دوربين‌هاي گاماي امروزي، امكان آشكار ساختن ساختمان قلب، حجم و رگ‌هاي آن را در مرحله‌هاي گوناگون زنش قلب فراهم مي سازد . روش هم زمان ساختن يا گام گذاري دوربين گاما با به كارگيري ويژگي‌هاي پتانسيل الكتريكي قلب بيمار براي فعال كردن دوربين در هر مرحله دلخواه ،از اهميت ويژهاي برخوردار است .
 ‌بـراي نـمـونـه با گرفتن اسكن از بيمار در حالت جلو مايل به راست به گونه اي كه مرزهاي بطن چپ در بيرون از بطن راست جا گيرد، كانتور بطني يا حجم درون بطني به هنگام سيستول يا دياستول با به كارگيري رخدادهاي الكتريكي P و QRS منحني زنش قلب به عنوان ماشه يا آغازگر ممكن است بررسي شود . داده هاي به دست آمده در اين روش بـــراي تــجـــزيـــه و تــحــلــيـــل كـــار بــطــنــي بـسـيــار ســودمـنــد اســت. در شـكــل بــالا الكتروكارديوگرام كه نمايشي از ولتاژ قلب نسبت به زمان است به همراه تغييرهاي فشار بطن چپ و حجم آن نسبت به زمان براي يك زنش كامل قلب آمده است . با به كارگيري چنين تغييرهايي ،بسياري از پارامترهاي ارزشمند قبلي با گام گذاري مي تواند به دست آيد. در شكل پايين گذر مولكول نشاندار با m(99Tc)  در يك قلب سالم نشان داده شده است . همانگونه كه شكل نشان مي دهد نخست حجم راديواكتيو به سوي سياهرگ توخالي بالايي ( وريد اجوف فوقاني ) رانده مي شود سپس آهسته آهسته به سوي دهليز راست و بطن راست و سرخرگ ششي حركت مي‌كند  در برگشت از شش‌ها حجم ماده راديواكتيو را درگذر از اتاقك‌هاي چپ مي توان ديد و در گذر از آئورت سرانجام وارد شـاخـه شكمي آئورت مي شود. بنابراين ماده راديواكتيو همه فضاي قلب و رگ‌هاي اصلي را پيموده است. اين حركت مي تواند داده هاي باليني ارزشمندي به دست دهد .
راديوداروهايي كه به دنبال حمله قلبي در جايگاه آسيب بتوانند متمركز شوند ، در حـال سـاخـت هستند . امروزه تاليوم  81201 Te براي اسكن قلب و بررسي پرفيوژن آن در هنگام آسايش و استراحت به كار برده مي شود .
داروي ديـگـــري كـــه بـيـشـتــر بــه كــار مــي‌رود m99 sestamibi Tcاست . بررسي ماهيچه‌هاي قـلــب بــا بــه كــارگـيــري راديـوداروهـاي يـادشـده امكان‌پذير شده است .
در تـصـويـر بـرداري ايـزوتـوپـي از قـلـب ، با به كـارگـيـري  اسـكـن معمولي ، پخش نسبي راديو داروهـا از يـك حـجـم بـرروي يك سطح تصوير مـي‌شود . اين كار از سه زاويه گرفته مي شود و نگاره به دست آمدهاي از اين سه زاويه است كه نـمـايـش سـاخـتـار قـلـب را به دست مي دهد. در روش برش نگاري تك فوتوني يا SPECT  ، دوربين گاما در يك قوس 180 به گرد قلب مي‌چرخد . در ايـن چـرخـش تـصـويرهاي ( حجم روي سطح ) بسياري (32 تصوير ) به دست ميآيد كه پس از پالايش يا فيلتراسيون داده ها  ، تركيب تصويرها يـا پـروژكـسـيـون‌هـا بـه گـونـه‌اي الـكـتـرونـيـكـي و رايانه‌اي انجام مي شود تا نگاره راديوايزوتوپي اسـپـكــت SPECT بــه دســت آيــد .   مــي‌تــوان بـا فـيـلـتــــراســيــــون ويــــژه اي بــــه كــمــــك رايـــانـــه از ســـــــاخــــتـــــــارهـــــــاي بـــــــه دســـــــت آمـــــــده  يــــــا  از پـروژكـسـيـون‌هـاي يـاد شـده نـگاره سه بعدي به دست آورد.

اسكن مغز
براي انجام اسكن مغز از دو نوع دارو استفاده مي شود:
 ‌الف) نوعي از داروها كه از سد خوني- مغزي Blood Brain Barrier(B.B.B)  عبور نمي‌كنند.
ب) نوعي از داروها كه از سد خوني- مغزي عبور مي‌كنند.
 داروهــــــــــــــــــــــــــــــــاي TC DTPA،TC MDP (PyP) ‌،Talium، Galium بــــه طـــــور نــــرمــــال از ســــد نمي‌توانند عبور كنند مگر آن كه B.B.B  مشكلي داشته باشد.

انديكاسيون
 (1) تشخيص مرگ مغزي
بـراي تـشـخـيـص نـداشتن اكتيويتي و فعاليت مـغـــــز، روش بـــــديــــن شــكــــل اســــت كــــه ابــتــــدا |cm 15-10تـكـنـسـيـوم بـه داخل رگ چين قدامي آرنــــج بــــه صــــورت بــلــــوس تـــزريـــق مـــي‌شـــود (آنـژيـومـغـز) آنـگـاه بـه دسـتـگـاه بـرنـامـه تـهـيه يك عكس در ثانيه را داده در بررسي مرگ مغزي 15 دقـيـقــه بـعــد بــه سـيـسـتــم بــرنــامــه جـمــعآوري و شـمـارش را داده كـه نـديـدن اكـتـيـويـتـه در داخل عروق مغزي دليل بر مرگ مغزي است.
اسـكـــن مــغـــز يــكـــي از بــهــتــريــن روش‌هــاي غـيـر تـهـاجـمـي تـشـخـيص مرگ مغزي است كه روش تـهـاجـمـي در واقـع آنـژيـوگـرافـي سـربـرال است.

 ‌تشخيص تومورهاي مغزي
آنـژيوگرافي اولين روش بررسي تومورهاي مغزي است.
براي انجام اسكن در صورت تزريق DTPA يـك تا دو ساعت بعد، pyp سه ساعت بعد،Tal نيم ساعت بعد، 24 Galium ساعت، 48 ساعت تا 72 ساعت بعد، شمارش انجام مي‌شود زمان‌هاي فوق بسته به نوع راديو دارو بهترين زمان براي تصويربرداري استاتيك است.
تاليوم بيشتر براي بررسي تومورهاي مغزي است به خصوص تومورهايي كه مورد راديوتراپي نيز قرار گرفته‌اند چرا كه تاليوم در جايي برداشت دارد كه سلول زنده است و خونرساني وجود دارد. در تومورهايي كه راديوتراپي به منظور از بين بردن تومور انجام مي‌گيرد اگر برداشت تاليوم وجود داشت  تعدادي سلول‌هاي تومورال زنده‌اند و اگر برداشت وجود نداشت يعني سلول‌هاي تومورال نكروزه شده‌اند.
گاليوم براي بررسي عفونت‌ها به خصوص عفونت‌هاي ناشناخته و بررسي تومورها مثل لنفوها كاربرد دارد. گاليوم در عفونت‌ها به صورت برداشت بيش از نواحي نرمال است كه توسط  دو مكانيزم اين امر، محقق مي شود:
1) توسط گلبول‌هاي سفيد وارد سلول‌هاي التهابي مي‌شود.
2) توسط تركيبات آهن وارد ناحيه عفونت شده
ب) راديوداروهايي كه از B.B.B عبور مي‌كنند شامل:TC IMD, TC HMPAO, TC MCD هستند.
ايــن دسـتــه از داروهــا، داروهـاي مـحـلـول در چـربـي هـسـتـنـد كـه بـرداشـت آن‌هـا در سلول‌هاي مغزي بستگي به جريان خون مغز دارد.
Brain SPECT
Brain spect  يك روش پزشكي هسته‌اي است كه جريان خون مغزي را ارزيابي مي‌كند.single   photon  emission  computed    tomography يا  spect  نقاط مختلف مغز را كه به خوبي يا با اشكال كار مي كنند  مشخص مي‌كند. اطلاعات به دست آمده از اسكن در تشخيص مشكل بيمار و طراحي درمان مناسب كه فعاليت مغز را به حالت متعادل برگرداند كمك مي كند.
تصويربرداري spect مغز جريان خون را از سه جهت نمايش مي دهد. دوربين هاي spect مشابه pet هستند ولي به طور قابل ملاحظه اي قيمت كمتري دارند.
در مقايسه با PET و FMRI تصويربرداري SPECT مغز به وسيله حامل هايي خاص انجام مي‌شود.
با  Brain SPECT Imaging يا BIS تمام قسمت‌هاي داخلي و حتي خارجي مغز قابل بررسي است و در يك نمايش سه بعدي عملكرد كورتكس به خوبي نمايان مي‌شود.
 BIS هـمـچـنـيـن درمـواردي چون اختلالات رفتاري اضطراب بدرفتاري و سندرم Asperger استفاده مي شود.
در اين روش بيمار روي تخت خوابيده و آنژيوكت يا اسكالپ وين داخل رگ قرار مـي‌گـيـرد و پـس از 15 دقـيـقـه كـه از طـريق كامپيوتر بررسي هاي لازم صورت گرفت، مقداركمي راديوايزوتوپ تزريق مي شود. براي شروع بررسي ممكن است بيمار بنشيند چند دقيقه  محلول تصوير برداري ‌ از طريق بازو تزريق مي شود.
بعد از مدت زمان كوتاهي بيمار روي تخت خوابيده و دوربين  SPECT به آرامي دور سر بيمار مي چرخد و تصاوير جريان خون او را مي‌گيرد اين مرحله حدودا 18 دقيقه طول مي كشد نتايج آزمايش در تعيين درمان مناسب كمك مي كند.
دوربـين SPECT كريستال‌هاي خاصي دارد كه مشخص مي كند كه داروي تزريق شـده كـجـا رفـته است. يك كامپيوتر بسيار قوي تصاوير مغز را بازسازي كرده و نقشه جريان خون مغز را درهر لحظه نشان مي دهد. با اين نقشه ها پزشك مي تواند الگوي دقيق فعاليت مغز را كه مربوط به مسائل رواني يا عصب شناسي است تعيين كند.
اتم‌هاي ناپايداري كه گاما صادرمي كنند واپاشي شده و همين اتم‌ها به عنوان ابزار رديابي استفاده  شده و مشخص مي كنند كدام سلول فعاليت بيش از حد دارد و در نتيجه بيشترين جريان خون به آنجا مي رود يا كجا كاهش فعاليت دارد و جريان خونش كاهش يافته است.
مطالعات SPECT دقيقا نشان مي دهد كه وقتي شخص كار خاصي انجام مي دهد مثل خنديدن، آوازخواندن، گريه كردن، متصور شدن ( خيال پردازي )  كدام قسمت مغز فعال است.
مطالعات High r   esolution   SPECT مي تواند نواحي عميق و داخلي مغز را به روشني و وضوح نمايش دهد MRI و CT اسكن از لحاظ وضوح تصاوير و كيفيت، بسيار مناسب هستند ولي اين روش‌ها تنها آناتومي مغزي حركت را نشان مي دهند و اطلاعاتي در مورد فعاليت مغز پويا نمي دهند. در حالي‌كه بسياري از بيماري‌هاي عصبي مربوط  به آناتومي مغز نيستند و در ارتباط با عملكرد مغز هستند.
SPECT  طـي دو مــرحـلـه پـيـشـرفـت كـرده اسـت در ابـتـدا دوربـيـن‌هـاي  SPECT ،   Single-headed بودند و اسكن سر بيمار بيش از يك ساعت طول مي كشيد و تصاوير هم ناواضح بود و درضمن اطلاعات مفيدي در مورد قسمت‌هاي مفيد مغز نمي‌دادند.

تصوير برداري در ضربه مغزي
ضربات وارده به سر اغلب منجر به آثار روانپزشكي مي شود. حتي ضربات كوچك بـه سـر و آسـيـب قـسـمـت‌هـاي حـساس مغز،مي تواند به مشكلات چندين ساله منجر شودSPECT ، يكي از بهترين ابزارهاي ارزيابي مشكلات عملكردي ناشي از ضربه به مغز است كه در ساير آزمايشات قابل بررسي نيستند و پزشك را جهت تشخيص سريع و شروع درمان مناسب بيمار كمك مي كند.
به طور معمول يافته هاي SPECT در تروماي سر شامل موارد زير است:
كاهش موضعي فعاليت ( به صورت كاهش فعاليت در قشر مخ در قسمت جلويي فـرونـتـال و لـوب سـمت راست اكسيپيتال ( پس سري ) يا  قسمت جلويي و عقبي لوب تمپورال (گـيجگاهي) و در بعضي موارد كاهش شديد و مـشـخـص فـعاليت در ناحيه مربوط به ضربه در بـعـضـي مـوارد هـم افـزايـش چـيـن و شـكنج‌هاي حاشيه‌اي مغز پس از ضربه.
جهت بررسي بهتر تصاوير بايد پيش زمينه اي در مورد فعاليت ها وحوادث زندگي فرد موجود باشد. 

تصوير برداري در روان پزشكي
يـكــي از يـافـتـه هـاي مـوفـق SPECT در مـورد افـسردگي كاهش فعاليت كورتكس پيشاني در وقت استراحت است. شدت افسردگي بستگي به درجه كاهش متابوليسم پيشاني دارد. محققان همينطور افزايش فعاليت سيستم Limbic را در مــواقــع افـســردگــي بـه دسـت آوردنـد (از جـمـلـه تالاموس ، amygdala قسمت بادامي شكلي در مـغـز در ارتـبـاط بـا لـوزه هـا- شـكـنـج‌هـاي مـغـز و لـوب‌هـاي عـمـقـي تـمـپـورال.) وقـتـي يـك بـيـمـار افسرده يك كار تمركزي انجام مي دهد، فعاليت كورتكس فرونتال چپ او به سطح نرمال نزديك مـي شـود و ايـن در حـالـي است كه اغلب تصور مـي‌شـود فـعـالـيـت كـورتـكـس پـيشاني در هنگام اسـتــراحــت نـرمـال و در هـنـگـام تـمـركـز كـاهـش مي‌يابد.
SPECT  مـي تــوانـد در تـشـخـيـص و درمـان افـسـردگـي شـديـد با تمايز آن ازساير اختلالات كمك بسزايي انجام دهد. 
 كـاهـش فعاليت كورتكس فرونتال به همراه افـزايـش فـعـالـيـت سـيـستم  Limbic()تالاموس ، اثـرات نـاشـي از بـدخـلـقـي، دمـدمـي مزاج بودن، منفي گرايي، كمبود انرژي ،خواب و مشكلات اشتهايي و كاهش تمركز  مواردي هستند كه به اين  روش قابل تشخيص هستند.
بـهترين درمان اين گروه استفاده از داروهاي Noradrenergic از جمله،  buprion imipramine يا desipramin است.
افزايش فعاليت شكنج‌هاي جلويي تــالامــوس و گـانـلـيـاي پـايـه: ايـن نـوع اغـلـب درارتـبـاط بـا غـمـگـيـنـي، دلـتـنـگـي، مـنـفي گرايي، تحريك پذيري،غصه خوردن، نگراني و تمركز در مسائل منفي زندگي ايجاد مي شود. اين گروه بـهـترين واكنش را به سروتونين، داروهاي ضد افسردگي از جمله  Fluoxetine paroxietine , sertraline،  و Venlafaxine نشان مي دهند.
 كاهش فعاليت كورتكس فرونتال همراه باافزايش يا كاهش فعاليت لوب تمپورال: مشكل اين گروه بسيار جدي است و با غم و تحريك پذيري  خشم ( رفتارهاي منجر به خود كشي ) و دردهاي نابهنجار ( سردرد يا شكم دردهاي استثنايي ) در ارتباط است.

تصوير برداري سكته قلبي
 ‌سكته يا Strokes يكي از عوامل مهم مرگ در جهان است. سكته به وسيله سد خوني كـه درعـروق مـغـز ايـجـاد مـي شـود يـا بـا پـاره شدن رگ ايجاد مي شوند. سيگار يكي از فـاكـتورهاي اصلي ايجاد سكته است. در SPECT سكته به صورت نواحي كه كاهش فعاليت دارند نشان داده مي شود. پس از يك سكته حاد، انجام يك SPECT سريع و بدون وقفه نواحي كم خوني را بسيار بهتر از CT اسكن و MRI نشان مي دهد. خونريزي مجدد يـك رگ خـوني بعد از ترومبوز مي‌تواند با SPECT بهتراز آنژيوگرافي تشخيص داده شود. SPECT قبل و پس از تزريق Acetazolamide جهت سنجش ذخيره عروقي بيمار با تنگي‌هاي شديد عروق بالاي  درخت cerebrovascular كاربرد دارد.

تصوير برداري در اضطراب
افزايش فعاليت basal gang lia يكي از يافته هاي اختلالات اضطراب است. وقتي يك افـزايـش فـعـالـيـت در قـسـمـت چـپ وجـود دارد، احـتـمـالا اضـطـراب ، تـحريك پذيري irritability()  و افـزايـش فـعـالـيـت سـمـت راسـت وجود دارد. اغلب در اثر اضطراب و گـوشـه گـيـري اجـتـمـاعـي اسـت. افـزايـش فـعـالـيـت در لـوب‌هـاي تـمپورال در ارتباط با اضطراب هستند. افزايش فعاليت cingulated شكنج ها در يك شخص نشانه رنج و درد ناشي از فكر مدام در مورد اضطراب است.

SPECT Procedure

در اين روش يك ايزوتوپ راديواكتيو به موادي كه به راحتي توسط  سلول‌هاي مغز جذب مي‌شوند متصل مي شود. يك مقدار كم اين تركيب داخل رگ تزريق شده و در جـريـان خـون حـركـت كـرده و بـا سلول‌هاي مغز چفت مي شود حال جزء راديواكتيو شكسته شده و انرژي به صورت اشعه گاما ساطع مي‌كند. اشعه گاما شبيه چراغ راهنما محلي را كه در آنجا جمع شده است نشان مي دهد.
بيماران حساسيت خاصي به روش SPECT ندارند. دتكتورهاي خاصي در دوربين گاماي SPECT نورهاي ساطع شده را از طريق گردش بدور بيمار جمع مي كنند. اين كار حدود 15 ثانيه طول مي كشد. درطول يك اسكن معمولي حدود 10 ميليون اشعه گاما به كريستال‌ها بر خورد مي كند و كامپيوتر پيشرفته، بعدا اين اطلاعات را به صورت نقشه جـريـان خـون و تـصـاويـر سـه بـعدي مغز نمايش مي‌دهد.
براي مطالعه دقيق، بيماران به مدت 15 دقيقه مورد تست  توجه و تمركز قرار مي‌گيرند. سه يا 4 دقـيـقـه قـبـل از انـجـام آزمـون داروي راديـواكـتـيو تــزريــق مــي شـود و از بـيـمـار مـي‌خـواهـنـد چـنـد دقـيـقـه‌اي آرام بـنـشيند، سپس بيمار روي تخت دراز كشيده و اسكن انجام مي‌شود.
دوربـيـــن SPECT مــثــل اسـكـنــر CT يــا MRI نـيـسـت، بـيـمـار داخـل تـيـوب قـرار نـمـي گـيـرد و نگراني در مورد مدت طولاني آزمون و تشعشع دهي سيستم ندارد. يك اسكنر SPECT بي صدا، ســريــع و بــدون تـشـعـشــع دهـي اسـت. تـصـاويـر Post-exam وجود ندارد ، اما ممكن است از بيمار خواسته شود كه براي اسكن مقايسه‌اي كه Diamox brain SPECT scan نام دارد از 2 تا 14 روز پس از آزمون دوباره مراجعه كنند.
 Dimox دارويي است كه جريان خوب مغز را زيـاد مـي كـنـد. مـقـايـسـه تـصـاويـر اولـيـه Brain بـا تصاوير Dimox اطلاعات مفيدي در مورد تامين جريان خون به پزشك مي دهد.

اسكن استخوان
 ‌انديكاسيون
1) بــراي بـيـمـاران high risk  كـه مـشـكـوك بـه سـرطـان‌هـاي ريـه، پروستات، پستان، ... هستند يك سري تست‌ها انجام مي‌شود كه يكي از آن تست‌ها، اسكن استخوان است.
2 ) براي تشخيص زودرس عفونت استخوان يا استئوميليت به كار مي‌رود. قبل از اين كه علائم بـاليني خود را نشان دهد و پيش از اينكه درمان بيمار مشكل‌تر شود بهتر است اسكن استخوان انجام پذيرد.
3) در مورد آواسكولارنكروسيس بهتر است اسـكـن اسـتـخـوان انـجـام گيرد. در سر استخوان گـاهـي رگ تـغـذيـه‌اي بـه دلايـل ضـربـه، مصرف كــورتــون و ... دچــار مـشـكــل شــده وگــرفـتـاري مفصل حاصل مي شود.
4) تــشــخــيـــص شــكــســتــگـــي اســتـــرس: جــز شكستگي هاي كوچكي است كه در راديولوژي نميتوان آن را ديد.
5) تشخيص آرتريت كه با منشأهاي مختلفي مـثــل ســن بــالا، بـيـمــاري‌هـاي رمـاتـيـسـمـي و ... حاصل شده
6) تـعـيـيـن زنـده بـودن قـسمتي از استخوان كه مشكوك به نكروزه شدن آن هستيم مثلا در تروما
7) براي تعيين مبدا‡ دردهاي مبهم مفصلي
8 ) انـجــام اسـكــن اسـتـخــوان بــه دلـيـل شـواهـد موجود در آزمايشات بيمار
9) ديدن ضايعات مشكوك در راديوگرافي كه به طور دقيق نمي‌توان آن‌ها را تشخيص داد.
10) سنجش تأثير دارو و درمان‌هاي گوناگون در سـرطـان‌هـاي اسـتـخـوان هـمـانـند بررسي تاثير درمان كموتراپي و آنتي بيوتيك تراپي
11) تـشـخـيـص تـومـورهـاي مـخـتـلف بدخيم و خوشخيم
12) تعيين محل پوليپ در بيماران مشكوك به تومورهاي سرطاني

مقدمات اسكن
ضرورتي به ناشتايي بيمار نيست، اما بهتر است بيمار در زمان پس از تزريق تا هنگام قرار گرفتن در زير دستگاه، مرتبا آب بخورد. چرا كه وقتي ماده راديـواكـتـيـو وارد خـون مـي‌شـود مـقداري جذب اسـتـخـوان مـي‌شـود و قـسـمـتـي كـه در خـون باقي مي‌ماند وارد بافت‌هاي ديگر مي‌شود لذا جذب بافتي هم وجود دارد لذا براي كاهش اين مورد از بيمار خواسته مي‌شود كه مرتبا آب بخورد.

‌مراحل تصويربرداري
تـزريـق 20 مـيـلي كوري به صورت سه مرحله تـصــــويــــربــــرداري مــــي‌شــــود: 1) آنــــژيــــوگــــرافـــي 2) بلادپول (ذخيره خوني) 3) تصاوير تأخيري،
1) آنـژيوگرافي: تصاوير سريالي كه بلافاصله پـس از تـزريـق مـاده راديـواكـتـيـو تـهـيه مي‌شود كه مرحله آنژيوگرافي، مرحله ورود ماده راديواكتيو بـه داخـل عـروق است كه حدود يك دقيقه طول مي‌كشد.
2) ذخيره خوني: پس از مدت زمان كوتاه يك دقيقه، مادهِ تزريقي وارد مايع ميان بافتي مي‌شود اما هنوز جذب سيستم استخوان شده لذا تصويربرداري در اين زمان تصاوير بلادپول يا ذخيره خوني خواهد بود.
3) تصاوير تأخيري: 2 يا 3 ساعت بعد تهيه مي‌شود كه با كمك دستگاه گاماكمرا، از تمام بدن به صورت پيوسته تصويربرداري انجام مي‌گيردWhole   body   Scan(. )
اسكن كبد
سرطان مي تواند به كبد گسترش يافته و يا دست اندازي كند و اين دست اندازي با اسكن كبد آشكار شدني است . بافت سالم كبد ذره هاي ( درشت مولكول ) نشاندار شده با مواد راديــواكـتـيــو را از خــون جــدا مــي كـنــد در حــالــي كــه سـلــول‌هــاي تــومــور كـبـدي چـنـيـن نمي كنند و در اسكن اين تومورها به صورت منطقه اي با راديواكتيويته كمتر ديده مي شوند . براي يك اسكن كبد نزديك به 5200MBq  mic از تركيب‌هاي سولفوره كلوئيدها كه با  m99 Tc نشاندار شده است ( ذراتي به قطر  m5/0  در سياهرگ بيمار تزريق مي شود و پس از نزديك به 10 دقيقه اسكن گرفته مي شود .  )
برخي از مواد موجود در خون به وسيله كبد گرفته شده و متابوليزه مي شوند . يكي از اين مواد روزبنگال است كه توسط سلول‌هاي پلي گونال كبدي گرفته مي شود . از روزبنگال بـراي بـررسـي بـيـمـاري‌هـاي كـبـدي اسـتـفـاده مـي كـنـنـد. روزبـنـگال را با 500KBq از 131‌ نشاندار‌كرده و در سياهرگ بازويي تزريق مي كنند. با اندازه گيري ميزان اكتيويته خون در فاصله هاي زماني متعدد و رسم منحني مربوط مشخص مي شود كه چه مقدار از اين ماده متابوليزه شده است.  در افراد سالم در مدت حدود 10 دقيقه اكتيويته در خون به نصف مقدار اوليه مي‌رسد. روشن است كه تغييرهاي جذب در مقايسه با اندازه طبيعي نشاني از بيماري كبدي است .
اسكن كليه ها
در پــزشـكــي هـسـتــه‌اي بـراي ارزيـابـي كـار كـلـيـه بـه ويـژه پـس از پـيـونـد آن روش‌هـاي ارزشـمـنـدي وجـود دارد. اسـيد هيپوريك راديواكتيو به سرعت به وسيله كليه ها جذب مـي‌شود ، اين ماده در خون تزريق شده و كليه‌ها با يك دوربين گاما بررسي مي شوند . نگاره هاي پشت سر هم ،هر چند دقيقه يك بار گرفته مي شود . رايانه دستگاه دوربين گاما ، نگاره ها و ارزش‌هاي چندي ( كمي ) به دست آمده از پخش مواد راديواكتيو در هر كليه را كه به گونه‌اي جداگانه اندازه گرفته شده ثبت مي كند . تصاوير  به دست آمده ، چگونگي پخش آهسته مواد راديواكتيو را در هر يك از كليه ها نشان مي دهد. اگر شمار نگاره هاي ضبط شده فراوان باشد يك رايانه متصل به دستگاه برنامه ريزي ويژه مي تواند نگاره ها را پشت سرهم مانند فيلم سينمايي نشان دهد كه اين روش براي پي بردن به چگونگي كار كليه ها بسيار سودمند است .
روش ديگر بررسي رينوگرام كليه هاست . در اين روش اكتيويته موجود در هر كليه ( در زمان‌هاي دلخواه ) كه هم زمان با يك دوربين گاما به دست آمده است ،در برابر محور زمـان رسـم مـي شـود . طـرح طـبـيـعـي تـراكـم اكتيويته در برابر زمان براي شخص سالم مشخص است

منابع
1- دكتر احمد بيطرفان رجبي، بخش پزشكي هسته اي ، بيمارستان شهيد رجايي
2- سعيد ايماني، بخش پزشكي هسته اي، بيمارستان رازي
3- روش هاي تصويربرداري، احمد رضا نيك كار
4|www.prin.ir

منبع: نشریه مهندسی پزشکی شماره ۱۰۲