Brain positron emission tomography
মস্তিষ্কের পজিট্রন নির্গমন টোমোগ্রাফি হল পজিট্রন নির্গমন টোমোগ্রাফির (পিইটি) একটি রূপ যা মস্তিষ্কের বিপাক এবং মস্তিষ্ক জুড়ে বহিরাগত রেডিওলেবেলযুক্ত রাসায়নিক এজেন্টগুলির বিতরণ পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়। পিইটি তেজস্ক্রিয়ভাবে লেবেলযুক্ত বিপাকীয়ভাবে সক্রিয় রাসায়নিকগুলি থেকে নির্গমন পরিমাপ করে যা রক্ত প্রবাহে ইনজেকশন দেওয়া হয়েছে। মস্তিষ্কের পিইটি থেকে নির্গমনের তথ্য কম্পিউটার-প্রক্রিয়াজাত করা হয় যাতে মস্তিষ্ক জুড়ে রাসায়নিকের বিতরণের বহুমাত্রিক চিত্র তৈরি করা যায়। প্রক্রিয়া ব্যবহৃত পজিট্রন নির্গমনকারী তেজস্ক্রিয় আইসোটোপগুলি সাধারণত একটি সাইক্লোট্রন দ্বারা উত্পাদিত হয় এবং রাসায়নিকগুলি এই তেজস্ক্রিয় পরমাণুগুলির সাথে লেবেল করা হয়। ক্লিনিকগুলিতে ব্যবহৃত রেডিওআইসোটোপগুলি সাধারণত 18এফ (ফ্লোরাইড), 11সি (কার্বন) এবং 15ও (অক্সিজেন) হয়। লেবেলযুক্ত যৌগ, যাকে রেডিওট্রেসার বা রেডিওলিগান্ড বলা হয়, রক্ত প্রবাহে ইনজেকশন দেওয়া হয় এবং শেষ পর্যন্ত রক্ত সঞ্চালনের মাধ্যমে মস্তিষ্কে প্রবেশ করে। পিইটি স্ক্যানারের ডিটেক্টরগুলি মস্তিষ্কের বিভিন্ন অঞ্চলে যৌগ চার্জ হিসাবে তেজস্ক্রিয়তা সনাক্ত করে। একটি কম্পিউটার ডিটেক্টর দ্বারা সংগৃহীত তথ্য ব্যবহার করে বহুমাত্রিক (সাধারণত ত্রিমাত্রিক ভলিউমেট্রিক বা 4-মাত্রিক সময়-পরিবর্তনশীল) চিত্র তৈরি করে যা সময় অনুসরণ করে মস্তিষ্কে রেডিওট্রেসারের বিতরণ দেখায়। নিউরোট্রান্সমিটার ক্রিয়াকলাপের বিভিন্ন দিকের মানচিত্র তৈরি করতে ব্যবহৃত লিগ্যান্ডগুলির একটি বিস্তৃত বিন্যাস বিশেষভাবে কার্যকর, এখনও পর্যন্ত সর্বাধিক ব্যবহৃত পিইটি ট্রেসার গ্লুকোজের একটি লেবেলযুক্ত রূপ, যেমন ফ্লুরোডিওক্সিগ্লুকোজ (18এফ)। সুবিধা এবং অসুবিধাগুলি পিইটি স্ক্যানিংয়ের সবচেয়ে বড় সুবিধা হল যে বিভিন্ন যৌগ সক্রিয় মস্তিষ্কের টিস্যুতে প্রবাহ এবং অক্সিজেন এবং গ্লুকোজ বিপাক দেখাতে পারে। এই পরিমাপগুলি মস্তিষ্কের বিভিন্ন অঞ্চলে মস্তিষ্কের ক্রিয়াকলাপের পরিমাণ প্রতিফলিত করে এবং মস্তিষ্ক কীভাবে কাজ করে সে সম্পর্কে আরও জানতে সাহায্য করে। পিইটি স্ক্যানগুলি যখন প্রথম উপলব্ধ হয়েছিল তখন রেজোলিউশন এবং সমাপ্তির গতির (30 সেকেন্ডের মতো কম) দিক থেকে অন্যান্য সমস্ত বিপাকীয় ইমেজিং পদ্ধতির চেয়ে উচ্চতর ছিল। উন্নত রেজোলিউশন একটি নির্দিষ্ট কাজ দ্বারা সক্রিয় মস্তিষ্কের এলাকা সম্পর্কে আরও ভাল অধ্যয়ন করার অনুমতি দেয়। পিইটি স্ক্যানিংয়ের সবচেয়ে বড় ত্রুটি হল যেহেতু তেজস্ক্রিয়তা দ্রুত হ্রাস পায়, তাই এটি সংক্ষিপ্ত কাজ পর্যবেক্ষণের মধ্যে সীমাবদ্ধ।> ব্যবহার কার্যকরী চৌম্বকীয় অনুরণন ইমেজিং (এফএমআরআই) ব্যবহার ব্যাপক হওয়ার আগে, পিইটি স্ক্যানিং কার্যকরী (কাঠামোগত) মস্তিষ্কের ইমেজিংয়ের পছন্দের পদ্ধতি ছিল এবং এটি এখনও স্নায়ুবিজ্ঞানে বড় অবদান রাখছে। পিইটি স্ক্যানিং পিইটি-নির্দেশিত স্টেরিওট্যাক্টিক সার্জারি এবং রেডিওসার্জারিতে ইন্ট্রাক্র্যানিয়াল টিউমার, আর্টেরিওভেনাস বিকৃতি এবং অন্যান্য অস্ত্রোপচারের মাধ্যমে নিরাময়যোগ্য অবস্থার চিকিৎসার জন্যও কার্যকর। পিইটি স্ক্যানিং মস্তিষ্কের রোগ নির্ণয়ের জন্যও ব্যবহৃত হয়, বিশেষত কারণ মস্তিষ্কের টিউমার, স্ট্রোক এবং নিউরনডিজেনারেটিভ রোগ (যেমন আলঝাইমার রোগ এবং পার্কিনসন রোগ) মস্তিষ্কের বিপাকের ক্ষেত্রে দুর্দান্ত পরিবর্তন ঘটায়, যার ফলে পিইটি স্ক্যানে সনাক্তযোগ্য পরিবর্তন ঘটে। পিইটি সম্ভবত কিছু নির্দিষ্ট ডিমেনশিয়ার প্রাথমিক ক্ষেত্রে সবচেয়ে কার্যকর (ক্লাসিক উদাহরণ হল আলঝাইমার রোগ এবং পিক রোগ) যেখানে প্রাথমিক ক্ষতি খুব বেশি ছড়িয়ে পড়ে এবং মস্তিষ্কের আয়তন এবং স্থূল কাঠামোতে খুব কম পার্থক্য করে সিটি এবং স্ট্যান্ডার্ড এমআরআই চিত্রগুলি পরিবর্তন করতে সক্ষম হয় এটি নির্ভরযোগ্যভাবে কর্টিকাল অ্যাট্রোফির "স্বাভাবিক" পরিসীমা থেকে আলাদা করতে সক্ষম হয় যা বার্ধক্যের সাথে ঘটে (অনেকের মধ্যে নয় তবে সকলের মধ্যে নয়) এবং যা ক্লিনিকাল ডিমেনশিয়া সৃষ্টি করে না। পিইটি সক্রিয়ভাবে মাল্টিপল স্ক্লেরোসিস এবং অন্যান্য অর্জিত ডিমাইলিনেটিং সিন্ড্রোমের জন্যও ব্যবহৃত হয়, তবে প্রধানত রোগ নির্ণয়ের পরিবর্তে প্যাথোজেনেসিসের গবেষণার জন্য। তারা মাইক্রোগ্লিয়াল ক্রিয়াকলাপের জন্য নির্দিষ্ট রেডিওলিগান্ড ব্যবহার করে। বর্তমানে 18-কেডিএ ট্রান্সলোকেটর প্রোটিন (টিএসপিও) ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এছাড়াও কখনও কখনও সম্মিলিত পিইটি-সিটি সঞ্চালিত হয়। ট্রেসার প্রকার অক্সিজেন-15 সহ পিইটি ইমেজিং পরোক্ষভাবে মস্তিষ্কে রক্ত প্রবাহ পরিমাপ করে। এই পদ্ধতিতে, বর্ধিত তেজস্ক্রিয়তা সংকেত রক্ত প্রবাহকে নির্দেশ করে যা মস্তিষ্কের বর্ধিত ক্রিয়াকলাপের সাথে সম্পর্কিত বলে মনে করা হয়। 2 মিনিটের অর্ধ-জীবনের কারণে, এই ধরনের ব্যবহারের জন্য ও-15-কে সরাসরি একটি মেডিকেল সাইক্লোট্রন থেকে পাইপ করা আবশ্যক, যা কঠিন। 18এফ-এফডিজি দিয়ে পিইটি ইমেজিং এই সত্যের সুবিধা নেয় যে মস্তিষ্ক সাধারণত গ্লুকোজের দ্রুত ব্যবহারকারী। মস্তিষ্কের স্ট্যান্ডার্ড 18এফ-এফডিজি পিইটি আঞ্চলিক গ্লুকোজের ব্যবহার পরিমাপ করে এবং নিউরোপ্যাথোলজিকাল রোগ নির্ণয়ে ব্যবহার করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপঃ আলঝেইমার রোগের মতো মস্তিষ্কের রোগগুলি গ্লুকোজ এবং অক্সিজেন উভয়ের মস্তিষ্কের বিপাককে ব্যাপকভাবে হ্রাস করে। তাই মস্তিষ্কের 18এফ-এফডিজি পিইটি আলঝেইমার রোগকে অন্যান্য স্মৃতিভ্রংশ প্রক্রিয়া থেকে সফলভাবে আলাদা করতে এবং আলঝেইমার রোগের প্রাথমিক নির্ণয়ের জন্যও ব্যবহার করা যেতে পারে। এই ব্যবহারের জন্য 18এফ-এফডিজি পিইটি-র সুবিধা হল এর আরও বিস্তৃত প্রাপ্যতা। আলঝেইমারের জন্য ব্যবহৃত কিছু তেজস্ক্রিয় ট্রেসার হল ফ্লোরবেটাপির 18এফ, ফ্লুটেমেটামল এফ18, পিআইবি এবং ফ্লোরবেটাবেন 18এফ, যা মস্তিষ্কে অ্যামাইলয়েড-বিটা প্লেক (আলঝেইমারের জন্য একটি সম্ভাব্য বায়োমার্কার) সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপঃ এফডিজি সহ পিইটি ইমেজিং খিঁচুনি ফোকাসের স্থানীয়করণের জন্যও ব্যবহার করা যেতে পারেঃ একটি খিঁচুনি ফোকাস একটি ইন্টেরিকটাল স্ক্যানের সময় হাইপোমেটাবলিক হিসাবে প্রদর্শিত হবে। বেশ কয়েকটি রেডিওট্রেসার (অর্থাৎ। রেডিওলিগান্ড) পিইটি-র জন্য তৈরি করা হয়েছে যা নির্দিষ্ট নিউরো রিসেপ্টর উপপ্রকারের জন্য লিগ্যান্ড যেমন [11সি] র্যাক্লোপ্রাইড, [18এফ] ফ্যালিপ্রাইড এবং ডোপামিন ডি2/ডি3 রিসেপ্টরগুলির জন্য [18এফ] ডেসেমেথক্সিফ্যালিপ্রাইড, [11সি] ম্যাকন 5652 এবং [11সি] সেরোটোনিন পরিবহনের জন্য ডিএএসবি, [18এফ] সেরোটোনিন 5এইচটি1এ রিসেপ্টরগুলির জন্য মেফওয়ে, [18এফ] নিকোটিনিক অ্যাসিটাইলকোলিন রিসেপ্টর বা এনজাইম সাবস্ট্রেটগুলির জন্য নিফিন (যেমন। এএডিসি উৎসেচকের জন্য 6-এফডিওপিএ)। এই এজেন্টগুলি নিউরোসাইকিয়াট্রিক এবং স্নায়বিক অসুস্থতার বহুত্বের প্রেক্ষাপটে নিউরোরেসেপ্টর পুলের দৃশ্যমানকরণের অনুমতি দেয়। উদাহরণস্বরূপঃ তীব্র ইস্কেমিক স্ট্রোকে গ্লুকোজ বিপাক অনুমান করতে 18এফ-এফডিজি সহ পিইটি ইমেজিং ব্যবহার করা যেতে পারে। ইস্কেমিক স্ট্রোকের জন্য ব্যবহৃত কিছু চিহ্ন হল অক্সিজেন-15 লেবেলযুক্ত জল, [18এফ] এফএমআইএসও। মানব মস্তিষ্কে নিউরোঅ্যাগ্রিগেটের ননইনভেসিভ, ইন ভিভো পিইটি ইমেজিংয়ের জন্য বেশ কয়েকটি অভিনব প্রোবের বিকাশ অ্যামাইলয়েড ইমেজিংকে ক্লিনিকাল ব্যবহারের দোরগোড়ায় নিয়ে এসেছে। প্রাচীনতম অ্যামাইলয়েড ইমেজিং প্রোবের মধ্যে রয়েছে 2-(1-{6-[(2-[18F] ফ্লুরোথিল) (মিথাইল) অ্যামিনো]-2-ন্যাফথাইল} ইথিলিডিন) ম্যালোনিট্রাইল ([18F] এফ. ডি. ডি. এন. পি) ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়, লস অ্যাঞ্জেলেস এবং এন-মিথাইল-[11সি] 2-(4 '-মিথাইলামিনোফেনিল)-6-হাইড্রক্সিবেনজোথিয়াজোল (পিটসবার্গ যৌগ বি নামে পরিচিত) পিটসবার্গ বিশ্ববিদ্যালয়ে বিকশিত। এই অ্যামাইলয়েড ইমেজিং প্রোবগুলি আলঝেইমার রোগীদের মস্তিষ্কে অ্যামাইলয়েড প্লাকগুলি দৃশ্যমান করার অনুমতি দেয় এবং চিকিত্সকদের এডি প্রাক-ময়নাতদন্তের একটি ইতিবাচক ক্লিনিকাল নির্ণয় করতে এবং নতুন অ্যান্টি-অ্যামাইলয়েড থেরাপির বিকাশে সহায়তা করতে পারে। [11সি] পিএমপি (এন-[11সি] মিথাইলপাইপরিডিন-4-ওয়াইল প্রোপিওনেট) হল একটি অভিনব রেডিওফার্মাস্যুটিকাল যা পিইটি ইমেজিংয়ে অ্যাসিটাইলকোলিনার্জিক নিউরোট্রান্সমিটার সিস্টেমের ক্রিয়াকলাপ নির্ধারণ করতে অ্যাসিটাইলকোলিনেস্টেরেজের সাবস্ট্রেট হিসাবে কাজ করে। এডি রোগীদের ময়নাতদন্ত পরীক্ষায় অ্যাসিটাইলকোলিনেস্টেরেজের মাত্রা হ্রাস পেয়েছে। [11সি] পিএমপি মস্তিষ্কে অ্যাসিটাইলকোলিনেস্টেরেস ক্রিয়াকলাপের মানচিত্র তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়, যা এডি-র প্রাক-ময়নাতদন্ত নির্ণয়ের অনুমতি দিতে পারে এবং এডি চিকিত্সা পর্যবেক্ষণ করতে সহায়তা করতে পারে। অ্যাভিড রেডিওফার্মাস্যুটিক্যালস ফ্লোরবেটাপির নামে একটি যৌগ তৈরি ও বাণিজ্যিকীকরণ করেছে যা পিইটি স্ক্যান ব্যবহার করে অ্যামাইলয়েড ফলক সনাক্ত করতে দীর্ঘস্থায়ী রেডিওনিউক্লাইড ফ্লোরিন-18 ব্যবহার করে। 2019 ক্যাটানা এট আল-এ ডেডিকেটেড ব্রেন পিইটি ডিভাইস। "ডেডিকেটেড ব্রেন পিইটি ইমেজিং ডিভাইসের বিকাশঃ সাম্প্রতিক অগ্রগতি এবং ভবিষ্যতের দৃষ্টিভঙ্গি" সম্পর্কে একটি সংক্ষিপ্ত বিবরণ নিবন্ধ প্রকাশ করেছে। বিশ্বব্যাপী বিভিন্ন সংস্থা বিশুদ্ধ গবেষণা এবং/অথবা ক্লিনিকাল রুটিন ব্যবহারের জন্য একটি নিবেদিত মস্তিষ্কের পিইটি সিস্টেম বিকাশের জন্য কাজ করছে। এই সংস্থাগুলির মধ্যে একটি হল পজিট্রিগো যা নিউরোএলএফ ব্যবস্থার উপর কাজ করছে। চ্যালেঞ্জ নিউরোইমেজিং-এর জন্য নতুন পিইটি ট্রেসার তৈরির একটি প্রধান চ্যালেঞ্জ হল এই ট্রেসারগুলিকে অবশ্যই রক্ত-মস্তিষ্কের বাধা অতিক্রম করতে হবে। সাধারণত, চর্বি দ্রবণীয় ছোট অণুগুলি ব্যবহার করা হয়েছে কারণ তারা লিপিড মধ্যস্থ নিষ্ক্রিয় বিস্তারের মাধ্যমে রক্ত-মস্তিষ্কের বাধা অতিক্রম করতে পারে। যাইহোক, ফার্মাসিউটিক্স থেরাপির জন্য বড় জৈব অণুর দিকে এগিয়ে যাওয়ার সাথে সাথে নতুন গবেষণা পিইটি ট্রেসারের জন্য অ্যান্টিবডিগুলির মতো জৈব অণু ব্যবহারের দিকেও মনোনিবেশ করেছে। এই নতুন বৃহত্তর পিইটি ট্রেসারগুলি বিবিবি অতিক্রম করতে অসুবিধা বাড়িয়েছে কারণ এগুলি নিষ্ক্রিয়ভাবে ছড়িয়ে পড়ার জন্য খুব বড়। অতএব, সাম্প্রতিক গবেষণা গ্লুকোজ এবং অ্যামিনো অ্যাসিড বাহক, ইনসুলিন বা ট্রান্সফেরিন-এর জন্য রিসেপ্টর-মধ্যস্থ ট্রান্সসাইটোসিস সহ বাহক-মধ্যস্থ পরিবহন ব্যবস্থা ব্যবহার করে বিবিবি জুড়ে জৈব অণু বহন করার পদ্ধতিগুলি তদন্ত করছে। রেফারেন্স 3ডি নিউক্লিয়ার মেডিকেল ইমেজিং নিউরোইমেজিং