Brain positron emission tomography
மூளை பாசிட்ரான் உமிழ்வு டோமோகிராபி என்பது பாசிட்ரான் உமிழ்வு டோமோகிராபியின் (PET) ஒரு வடிவமாகும், இது மூளை வளர்சிதை மாற்றத்தையும் மூளை முழுவதும் வெளிப்புற ரேடியோலேபிள் செய்யப்பட்ட இரசாயன முகவர்களின் விநியோகத்தையும் அளவிட பயன்படுகிறது. இரத்த ஓட்டத்தில் செலுத்தப்பட்ட கதிரியக்கமாக பெயரிடப்பட்ட வளர்சிதை மாற்ற செயலில் உள்ள இரசாயனங்களிலிருந்து உமிழ்வை PET அளவிடுகிறது. மூளை PET இலிருந்து உமிழ்வு தரவு மூளை முழுவதும் இரசாயனங்களின் விநியோகத்தின் பல பரிமாண படங்களை உருவாக்க கணினி செயலாக்கப்பட்டுள்ளது. செயல்முறை பயன்படுத்தப்படும் பாசிட்ரான் உமிழும் ரேடியோ ஐசோடோப்புகள் பொதுவாக ஒரு சைக்ளோட்ரானால் தயாரிக்கப்படுகின்றன, மேலும் இரசாயனங்கள் இந்த கதிரியக்க அணுக்களால் பெயரிடப்படுகின்றன. கிளினிக்குகளில் பயன்படுத்தப்படும் ரேடியோ ஐசோடோப்புகள் பொதுவாக 18F (ஃவுளூரைடு), 11C (கார்பன்) மற்றும் 15O (ஆக்ஸிஜன்) ஆகும். ரேடியோட்ரேசர் அல்லது ரேடியோலிகாண்ட் என்று அழைக்கப்படும் பெயரிடப்பட்ட கலவை, இரத்த ஓட்டத்தில் செலுத்தப்பட்டு இறுதியில் இரத்த ஓட்டம் மூலம் மூளைக்கு செல்கிறது. PET ஸ்கேனரில் உள்ள டிடெக்டர்கள் மூளையின் பல்வேறு பகுதிகளில் உள்ள கலவை கட்டணங்களாக கதிரியக்கத்தை கண்டறிகின்றன. ஒரு கணினி கண்டறிதல்களால் சேகரிக்கப்பட்ட தரவைப் பயன்படுத்தி பல பரிமாண (பொதுவாக முப்பரிமாண அளவீட்டு அல்லது நான்கு பரிமாண நேர மாறுபாடு) படங்களை உருவாக்குகிறது, அவை நேரத்தைத் தொடர்ந்து மூளையில் கதிரியக்கத்தின் பரவலைக் காட்டுகின்றன. நரம்பியக்கடத்தி செயல்பாட்டின் பல்வேறு அம்சங்களை வரைபடமாக்கப் பயன்படுத்தப்படும் ஈந்தணைவிகளின் பரந்த வரிசை குறிப்பாக பயனுள்ளதாக இருக்கும், இதுவரை பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் PET ட்ரேசர் குளுக்கோஸின் பெயரிடப்பட்ட வடிவமாக உள்ளது, அதாவது ஃப்ளோரோடியாக்ஸி குளுக்கோஸ் (18F). PET ஸ்கேனிங்கின் மிகப்பெரிய நன்மை என்னவென்றால், வெவ்வேறு சேர்மங்கள் வேலை செய்யும் மூளையின் திசுக்களில் ஓட்டம் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் மற்றும் குளுக்கோஸ் வளர்சிதை மாற்றத்தைக் காட்ட முடியும். இந்த அளவீடுகள் மூளையின் பல்வேறு பகுதிகளில் மூளையின் செயல்பாட்டின் அளவைப் பிரதிபலிக்கின்றன, மேலும் மூளை எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதைப் பற்றி மேலும் அறிய அனுமதிக்கின்றன. PET ஸ்கேன்கள் முதன்முதலில் கிடைத்தபோது, தீர்மானம் மற்றும் முடிவின் வேகம் (30 விநாடிகள் வரை) ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் மற்ற அனைத்து வளர்சிதை மாற்ற இமேஜிங் முறைகளையும் விட உயர்ந்தவை. மேம்பட்ட தீர்மானம் ஒரு குறிப்பிட்ட பணியால் செயல்படுத்தப்பட்ட மூளையின் பகுதி குறித்து சிறந்த ஆய்வு செய்ய அனுமதித்தது. PET ஸ்கேனிங்கின் மிகப்பெரிய குறைபாடு என்னவென்றால், கதிரியக்கம் விரைவாக சிதைவதால், இது குறுகிய பணிகளைக் கண்காணிப்பதற்கு மட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளது.> பயன்பாடுகள் செயல்பாட்டு காந்த அதிர்வு இமேஜிங் (fMRI) பயன்பாடு பரவலாக இருப்பதற்கு முன்பு, PET ஸ்கேனிங் செயல்பாட்டு (கட்டமைப்பு) மூளை இமேஜிங்கின் விருப்பமான முறையாக இருந்தது, அது இன்னும் நரம்பியல் அறிவியலுக்கு பெரிய பங்களிப்புகளைத் தொடர்கிறது. PET ஸ்கேனிங் PET-வழிகாட்டப்பட்ட ஸ்டீரியோடாக்டிக் அறுவை சிகிச்சை மற்றும் ரேடியோசர்ஜரி ஆகியவற்றில் மூளைக்குள்ளான கட்டிகள், தமனி சிதைவுகள் மற்றும் அறுவைசிகிச்சை மூலம் சிகிச்சையளிக்கக்கூடிய பிற நிலைமைகளுக்கு சிகிச்சையளிப்பதற்கும் பயனுள்ளதாக இருக்கும். PET ஸ்கேனிங் மூளை நோயைக் கண்டறிவதற்கும் பயன்படுத்தப்படுகிறது, குறிப்பாக மூளைக் கட்டிகள், பக்கவாதம் மற்றும் நரம்பியக்கடத்தல் நோய்கள் (அல்சைமர் நோய் மற்றும் பார்கின்சன் நோய் போன்றவை) அனைத்தும் மூளை வளர்சிதை மாற்றத்தில் பெரும் மாற்றங்களை ஏற்படுத்துகின்றன, இது PET ஸ்கேன்களில் கண்டறியக்கூடிய மாற்றங்களை ஏற்படுத்துகிறது. சில டிமென்ஷியாக்களின் ஆரம்ப நிகழ்வுகளில் PET மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும் (கிளாசிக் எடுத்துக்காட்டுகள் அல்சைமர் நோய் மற்றும் பிக் 'ஸ் நோய்), அங்கு ஆரம்பகால சேதம் மிகவும் பரவுகிறது மற்றும் மூளை அளவு மற்றும் மொத்த கட்டமைப்பில் மிகக் குறைந்த வித்தியாசத்தை ஏற்படுத்துகிறது, இது சி. டி மற்றும் நிலையான எம். ஆர். ஐ படங்களை மாற்றுவதற்கு போதுமானதாக இருக்கும், இது நம்பகத்தன்மையுடன் வேறுபடுத்த முடியும் வயதான (பலருக்கு ஆனால் அனைவருக்கும் அல்ல) நபர்களில் ஏற்படும் கார்டிகல் அட்ரோஃபியின் "சாதாரண" வரம்பிலிருந்து, இது மருத்துவ டிமென்ஷியாவை ஏற்படுத்தாது. மல்டிபிள் ஸ்களீரோசிஸ் மற்றும் பிற பெறப்பட்ட டிமைலினேட்டிங் நோய்க்குறிகளுக்கும் PET தீவிரமாக பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் முக்கியமாக நோயறிதலுக்குப் பதிலாக நோய்க்கிருமிகள் பற்றிய ஆராய்ச்சிக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது. அவை மைக்ரோக்ளியல் செயல்பாட்டிற்கு குறிப்பிட்ட ரேடியோலிகாண்டுகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. தற்போது 18-கேடிஏ டிரான்ஸ்லோகேட்டர் புரதம் (டிஎஸ்பிஓ) பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. சில நேரங்களில் ஒருங்கிணைந்த பி. இ. டி-சி. டி நிகழ்த்தப்படுகிறது. ட்ரேசர் வகைகள் ஆக்ஸிஜன்-15 உடன் PET இமேஜிங் மூளைக்கு இரத்த ஓட்டத்தை மறைமுகமாக அளவிடுகிறது. இந்த முறையில், அதிகரித்த கதிரியக்க சமிக்ஞை அதிகரித்த இரத்த ஓட்டத்தை குறிக்கிறது, இது அதிகரித்த மூளை செயல்பாட்டுடன் தொடர்புபடுத்துவதாக கருதப்படுகிறது. அதன் 2 நிமிட அரை ஆயுள் காரணமாக, O-15 அத்தகைய பயன்பாடுகளுக்காக ஒரு மருத்துவ சைக்ளோட்ரானில் இருந்து நேரடியாக குழாய் செய்யப்பட வேண்டும், இது கடினம். 18F-FDG உடன் PET இமேஜிங் மூளை பொதுவாக குளுக்கோஸை விரைவாகப் பயன்படுத்துகிறது என்ற உண்மையைப் பயன்படுத்திக் கொள்கிறது. மூளையின் நிலையான 18F-FDG PET பிராந்திய குளுக்கோஸ் பயன்பாட்டை அளவிடுகிறது மற்றும் நரம்பியல் நோயறிதலில் பயன்படுத்தப்படலாம். எடுத்துக்காட்டுஃ அல்சைமர் நோய் போன்ற மூளை நோய்கள் குளுக்கோஸ் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் ஆகிய இரண்டின் மூளை வளர்சிதை மாற்றத்தை பெரிதும் குறைக்கின்றன. எனவே மூளையின் 18F-FDG PET அல்சைமர் நோயை மற்ற டிமென்ஷன் செயல்முறைகளிலிருந்து வெற்றிகரமாக வேறுபடுத்துவதற்கும், அல்சைமர் நோயை முன்கூட்டியே கண்டறிவதற்கும் பயன்படுத்தப்படலாம். இந்த பயன்பாடுகளுக்கு 18F-FDG PET இன் நன்மை அதன் பரந்த கிடைக்கும் தன்மை ஆகும். அல்சைமர் நோய்க்கு பயன்படுத்தப்படும் சில கதிரியக்க தடமறிதல்கள் ஃப்ளோர்பெடாபிர் 18 எஃப், ஃப்ளூட்டெமெட்டமால் எஃப் 18, பிஐபி மற்றும் ஃப்ளோர்பெடாபென் 18 எஃப் ஆகும், இவை அனைத்தும் மூளையில் உள்ள அமிலாய்டு-பீட்டா பிளேக்குகளைக் (அல்சைமருக்கான சாத்தியமான பயோமார்க்கர்) கண்டறியப் பயன்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டுகள்ஃ எஃப். டி. ஜி உடன் பி. இ. டி இமேஜிங் வலிப்புத்தாக்க கவனத்தை உள்ளூர்மயமாக்குவதற்கும் பயன்படுத்தப்படலாம்ஃ ஒரு வலிப்புத்தாக்க கவனம் ஒரு இடைப்பட்ட ஸ்கேன் போது ஹைபோமெட்டபோலிக் தோன்றும். பல ரேடியோ ட்ரேசர்கள் (அதாவது. ரேடியோலிகாண்டுகள்) PET க்காக உருவாக்கப்பட்டுள்ளன, அவை டோபமைன் D2/D3 ஏற்பிகளுக்கான [11C] ராக்ளோபிரைடு, [18F] ஃபாலிபிரைடு மற்றும் [18F] டெஸ்மெத்தாக்ஸிஃபாலிபிரைடு போன்ற குறிப்பிட்ட நரம்பியல் ஏற்பி துணை வகைகளுக்கான ஈந்தணைவிகளாகும், [11C] மெக்னோனின் 5652 மற்றும் செரோடோனின் டிரான்ஸ்போர்ட்டர்களுக்கான [11C] DASB, செரோடோனின் 5HT1A ஏற்பிகளுக்கான [18F] மெஃப்வே, நிகோடினிக் அசிடைல்கோலின் ஏற்பிகள் அல்லது நொதி அடி மூலக்கூறுகளுக்கு (எ. கா. ஏ. ஏ. டி. சி நொதிக்கு 6-எஃப். டி. ஓ. பி. ஏ). இந்த முகவர்கள் நரம்பியல் உளவியல் மற்றும் நரம்பியல் நோய்களின் பன்முகத்தன்மையின் பின்னணியில் நரம்பியல் ஏற்பி குளங்களின் காட்சிப்படுத்தலை அனுமதிக்கின்றன. எடுத்துக்காட்டுஃ கடுமையான இஸ்கெமிக் ஸ்ட்ரோக்கில் குளுக்கோஸ் வளர்சிதை மாற்றத்தை மதிப்பிடுவதற்கு 18F-FDG உடன் PET இமேஜிங் பயன்படுத்தப்படலாம். இரத்தக்கசிவு பக்கவாதத்திற்கு பயன்படுத்தப்படும் சில தடயங்கள் ஆக்ஸிஜன்-15 பெயரிடப்பட்ட நீர், [18F] FMISO ஆகும். மனித மூளையில் உள்ள நியூரோஅக்ரிகேட்டின் விவோ பிஇடி இமேஜிங்கில், ஊடுருவல் இல்லாத பல புதிய ஆய்வுகளின் வளர்ச்சி, மருத்துவ பயன்பாட்டின் வீட்டு வாசலுக்கு அமிலாய்டு இமேஜிங்கை கொண்டு வந்துள்ளது. ஆரம்பகால அமிலாய்டு இமேஜிங் ஆய்வுகளில் லாஸ் ஏஞ்சல்ஸில் உள்ள கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகத்தில் உருவாக்கப்பட்ட 2-(1-{6-[(2-[18F] ஃப்ளோரோஎத்தில்) (மெத்தில்) அமினோ]-2-நாஃப்தைல்} எத்திலைடின்) மலோனிட்ரில் ([18F] FDDNP) மற்றும் பிட்ஸ்பர்க் பல்கலைக்கழகத்தில் உருவாக்கப்பட்ட N-மெத்தில்-[11C] 2-(4 '-மெத்திலாமினோஃபீனைல்)-6-ஹைட்ராக்ஸிபென்சோதியசோல் (பிட்ஸ்பர்க் கலவை பி என்று அழைக்கப்படுகிறது) ஆகியவை அடங்கும். இந்த அமிலாய்டு இமேஜிங் ஆய்வுகள் அல்சைமர் நோயாளிகளின் மூளையில் அமிலாய்டு பிளேக்குகளின் காட்சிப்படுத்தலை அனுமதிக்கின்றன, மேலும் AD முன்-பிரேத பரிசோதனையின் நேர்மறையான மருத்துவ நோயறிதலைச் செய்ய மருத்துவர்களுக்கு உதவுகின்றன, மேலும் புதிய அமிலாய்டு எதிர்ப்பு சிகிச்சைகளின் வளர்ச்சிக்கு உதவுகின்றன. [11C] PMP (N-[11C] மெத்தில்பிபெரிடின்-4-yl புரோபியோனேட்) என்பது அசிடைல்கோலினெஸ்டெரேஸிற்கான அடி மூலக்கூறாக செயல்படுவதன் மூலம் அசிடைல்கோலினெர்ஜிக் நரம்பியக்கடத்தி அமைப்பின் செயல்பாட்டை தீர்மானிக்க PET இமேஜிங்கில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு புதிய ரேடியோஃபார்மாசூட்டிக்கல் ஆகும். ஏ. டி நோயாளிகளின் பிரேதப் பரிசோதனை பரிசோதனையில் அசிடைல்கோலினெஸ்டரேஸின் அளவு குறைந்திருப்பதைக் காட்டுகிறது. மூளையில் அசிடைல்கோலினெஸ்டரேஸ் செயல்பாட்டை வரைபடமாக்க [11 சி] பி. எம். பி பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது AD இன் முன்-பிரேத பரிசோதனை நோயறிதல்களை அனுமதிக்கும் மற்றும் AD சிகிச்சைகளை கண்காணிக்க உதவும். ஆர்வமுள்ள ரேடியோஃபார்மாசூட்டிகல்ஸ் ஃப்ளோர்பெடாபிர் என்ற கலவையை உருவாக்கி வணிகமயமாக்கியுள்ளது, இது PET ஸ்கேன்களைப் பயன்படுத்தி அமிலாய்டு பிளேக்குகளைக் கண்டறிய நீண்ட கால ரேடியோ நியூக்ளைடு ஃவுளூரின்-18 ஐப் பயன்படுத்துகிறது. 2019 கட்டானாவில் அர்ப்பணிக்கப்பட்ட மூளை PET சாதனங்கள் மற்றும் பலர். "அர்ப்பணிக்கப்பட்ட மூளை PET இமேஜிங் சாதனங்களின் வளர்ச்சிஃ சமீபத்திய முன்னேற்றங்கள் மற்றும் எதிர்கால கண்ணோட்டங்கள்" பற்றி ஒரு கண்ணோட்டக் கட்டுரையை வெளியிட்டது. உலகெங்கிலும் உள்ள பல்வேறு நிறுவனங்கள் தூய ஆராய்ச்சி மற்றும்/அல்லது மருத்துவ வழக்கமான பயன்பாட்டிற்காக ஒரு பிரத்யேக மூளை PET அமைப்பை உருவாக்குவதில் பணியாற்றி வருகின்றன. இந்த நிறுவனங்களில் ஒன்று பாசிட்ரிகோ ஆகும், இது நியூரோஎல்எஃப் அமைப்பில் வேலை செய்கிறது. சவால்கள் நரம்பியல் இமேஜிங்கிற்கான புதிய PET தடமறிதல்களை உருவாக்குவதற்கான ஒரு முக்கிய சவால் என்னவென்றால், இந்த தடமறிதல்கள் இரத்த-மூளைத் தடையை கடக்க வேண்டும். பொதுவாக, கொழுப்பில் கரையக்கூடிய சிறிய மூலக்கூறுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஏனெனில் அவை இரத்த-மூளைத் தடையை கொழுப்பு மத்தியஸ்தம் செய்யப்பட்ட செயலற்ற பரவல் வழியாக கடக்க முடியும். இருப்பினும், மருந்தியல் சிகிச்சைகளுக்கான பெரிய உயிரணு மூலக்கூறுகளை நோக்கி நகரும்போது, புதிய ஆராய்ச்சி PET ட்ரேசர்களுக்கு ஆன்டிபாடிகள் போன்ற உயிரணு மூலக்கூறுகளைப் பயன்படுத்துவதிலும் கவனம் செலுத்தியுள்ளது. இந்த புதிய பெரிய PET தடமறிதல்கள் பிபிபியை கடந்து செல்வதில் சிரமத்தை அதிகரித்துள்ளன, ஏனெனில் அவை செயலற்ற முறையில் குறுக்கே பரவுவதற்கு மிகப் பெரியவை. எனவே, குளுக்கோஸ் மற்றும் அமினோ அமில கேரியர்கள் போன்ற கேரியர்-மத்தியஸ்தம் செய்யப்பட்ட டிரான்ஸ்போர்ட்டர்கள், இன்சுலின் அல்லது டிரான்ஸ்பெர்ரினுக்கான ஏற்பி-மத்தியஸ்தம் செய்யப்பட்ட டிரான்ஸைட்டோசிஸ் உள்ளிட்ட எண்டோஜெனஸ் போக்குவரத்து அமைப்புகளைப் பயன்படுத்தி பிபிபி முழுவதும் உயிரணு மூலக்கூறுகளை எடுத்துச் செல்வதற்கான முறைகளை சமீபத்திய ஆராய்ச்சி ஆராய்ந்து வருகிறது. குறிப்புகள் 3டி நியூக்ளியர் மருத்துவ இமேஜிங் நியூரோஇமேஜிங்