اصـول تصـويـربرداري PET برمبناي آشكارسازي فتـونهاي حاصلـه از نابـودي جفتـهاي پوزيترون و الكـترون ميباشد، از اينرو راديوايـزوتوپهاي مورد استفـاده در PET عبارتند از 11C ، 13N ، 15O و 18F كه بترتـيب داراي نيم عمرهاي 20 ، 10 ، 2 و 110 دقيــقه مي باشـند و بهمـين دلـيل بايد درمحـل و يا در نزديكي مركز PET توليـد شوند. چنانچه در نزديـكي ( حدود 2 ساعت از نظر فاصله زمــــاني ) سيكلوتروني جهت توليـــد اين راديـــوايـزوتوپها نباشــد مـركز PET بايـــد همـراه با سيســـتم PET يك سيكلـــوترون نيز خريداري نمـــايد. خــــريد سيكـلوترن يك هزينه اضافي به مـركز PET تحمـيل ميكتـند و يكي از دلايل كّسـترده نشدن مراكز PET در دنيا، عليرغم قابليـت هاي تشخيصي بي نظـــيرآن ، همـين هـزينه خريد سـيكلوترون مي باشـد كه نوع پزشكـي و مورد نيــاز آن درحـدود 8/1 ميـليون دلار مي باشـــد.
عناصـر راديواكـتيو مذكور از نـظر شيميائي با نوع غــير راديو اكـتيوشــــان هيچـكّونه تفـاوتي نـدارند و يكي از مزاياي اين عنــاصـر اين اسـت كه از عـناصر اساسي ماده بيـولوژيكـي و همچنين مصالح ساختـماني بيـوشيمي مي باشـند و بطور طبــيعي در بدن انسان وجود دارند و حتي هوايي كه استـنشاق مي كنـيم تركيبي از كربن ، نيتروژن و اكسـيژن مي باشد. بعضـي از اين راديوايـزوتوپها بصـورت مستقـــيم و يا با برچسب شدن با داروها و مـــوادي كه جذب اركان و يا موضـــع خاصي از بدن ميـشوند و يا براي بررسي شرايط خاصـي از نارسائي بكار مـيروند مصـرف ميشوند پس از اينكه راديودارو بصورت تـزريق و يا بصــورت گاز از طـريق تنـفسي به بيـمار داده شـد اين راديو دارو جذب اركان و يا محل مورد تصويررداري ميـشود و با توجه به شـرايط بيـماري در اركان مورد بررسي توزيع و جذب مي شود اين راديوداروها از خود پوزيـترون سـاطع مي كنند و پوزيـترونها با الكترونها جفت شـده و نـابود مي شـوند كه حاصل نابودي هر جفـت پوزيترون و الكـترون دوپرتو پرانـرژي ( KeV 511 ) در جهت مخالف مي باشند. بنابرايـن تعـــداد زيادي از جفت پرتوهاي وابسته در جهات مختـلف از بدن بيمار ساطع ميشود.چنانچه در اطراف بيمار آشكارسـازهائـي قرار كّيرد با آشـكاركردن اين پرتوها، ميتـوان تصـويري سه بعدي از تـوزيـع راديوداروها در اركان مـورد بـررسي بدسـت آورد كه با استفـاده از آن ميــتوان به وجـود نارسائـي و يا بيماري پي برد. در سيســـتم PET از تعداد زيادي از كريستالهاي آشكارساز ( بين 8000 تا 12000 ) استفاده ميـشود. بــدليل استفاده از تعداد زيادي از كريستالهاي آشكارساز و قطعات الكترونيك مربوطه سيستم PET نسبت به ديكّر سيسـتم هاي تصويربرداري گرانتر مي باشـد و با تـوجه به تعداد حلـقه هاي آشكـارسازهاي كريستـالي قيمت اين سيــــستم بين 800000 هزا ر تا 6/1 ميليون دلار مي باشد.
مزاياي PET :
چنانچـه بخواهيم سيســـتم PET را با سيستم SPECT كه هم اكنـون متـداولـــترين سيستـــم در بـــخش هاي پزشكي هســته اي مي باشـــد مقــايسه كنــيم مــوارد زيـــر بايــد مـــورد توجــه قــرار گيرنـــد :
1- قدرت تـفكيك مكاني سيســتم PET كه همانا قابليت سيــستم در نشـان دادن جـز ئيات اركان مـورد مطالعه در تصوير مي باشـد در حدود 4 الي5 ميلـيمتر مي باشـد كه دو بـرابـر بهـتر از قـدرت تفكيك مـكاني SPECT اسـت .
2- بهـره وري PET به مراتب بهـــتر از سيستــم SPECT مي باشد كه بــــاعث وضـوح و كنـتراسـت بيشتر تصاوير مي باشـد.
3 - بدليـل امكان تصحيح براي جذب پرتوها در PET ، آناليز كمي اطلاعات امكانپذير مي شود كه كاربردهاي زيادي در تعيين مرحله بيماري دارد.
4- در PET عـلاوه بر امكـان مطـالعه فـرآيند فيـزيولوژيكي بافـت و يا اركان مـورد مـطالعه امكان مطـا لعه متابوليسـم و بيوشــيمي بافت مورد بـررسي وجـود دارد كه اين قابليت برجسـته ترين مزيت اين سيـستم اسـت كـه آنرا از ديگر سيستم هاي تصويربرداري مـتمايز مي سـازد. در بحث كاربردهاي تشـخيصي بـيشتر بـه اين قـابليـت ارزنده اشاره خـــواهد شـــد.
كاربردهاي كلينيكي PET :
با توجه به راديونوکلئيد هاي مورد استفاده در PET ميتوان متابوليسم اکسبژن را اندازه گيري نمود و با برچسب نمودن گلوكز به فلورين راديوداروي 18FDG بدست مي آيد كه در بررسي هاي متابوليسم كّلوكز بافت و يا اركان مورد مطالعه استفاده مي شود.
كاربرد PET در سرطان :
در بيشتر نارسائـيها و بيماريها قبل از اينكه تغييرات آناتوميك دربافت ايجاد شود تغيـــيراتي در متابوليسم رخ مـيدهد از ايـنرو بر خلاف سيستم هاي تصويربرداري مرسوم يعني CT و MRI كه تغيـــيرات آناتوميكي و يا SPECT كه تغـييرات فـيزيـولوژيكي را اندازه كّيري مي كند با استفاده از سيــستم PET ما قـادر خواهيم بود كه بـيماري را در مـراحل اولـيه تشخيص دهيم و از پيشرفـت بيمـاري جلوكّيري و بـه درمان آن بپردازيم و چنانچه ميدانيم در مـورد سرطان تشخيص زود هنكّــام براي درمان از اهميت حياتي برخوردار اسـت .بسيـار شنيده ميشود كه پس از جراحي تومور سرطاني از مغــز ، تــومـور دوباره رشد كرده و مجدداً بـيمار را دچار مشكل مي كند. اين وضعيـت به اين دليل پيش مي آيد كه با استفاده از سيستم هاي تصــــويربرداري موجود فـقط ميتوان توده تومور تشخيص داد و جراح با استـفاده ا زتصـاوير مـزبور تنها تـوده تـومور را خارج مي سازد. در صورتيكه با استـفاده از PET نه تنها موضع تومور مشخص مي شـود بلـكه جهـت و شـرايط پيشروي آن نيز مشخص مـيكّردد. چنانچه ميـدانيم نرخ متابوليـــسم كّلوكـز در بافتهــاي سـرطاني بـالا مـــيرود. از اينرو بافتهايي كه مبـتلا به سلولهاي ســـرطاني شـــده اند هـر چند ممكن اسـت با سيـــستم هاي تــصويربرداري ديكّر قابل تشخيص نباشنـد با سيـــستم PET و بررسي متـابوليسم قابل تشخيص مي باشـند و لذا جراح امكان مي يابد تا بمـوقع بافتــهاي مـــزبور را نـيز خارج سازد .
با استفاده از سيستم PET ميـــتوان صحت روش درمان انتخـاب شـده براي بيماران سـرطاني را نيز ارزيابي نمود. مشاهده اثرات درمانهاي راديوتراپي و شيـمي درماني بصورت تغـييرات آناتوميك در تــومـور نيازمند مدت زماني طولاني است تا بتوان با روشـهاي مرسوم تصويربردراي آنها را تشخيـص داد درحاليكه چنانچه روش درمان تجويز شده مـناسب باشـد پس از مدت كوتاهي ميتوان كاهش متـابوليســــم كّلـوكز تومور را توسط PET مشاهـده نمود. در مقـابل چنانچه كاهـش متابوليـسم وجـود نداشتـه باشد نشانـه اين اسـت كه روش درمان تجويز شده مـوثر نيــست و بايد روش ديـــكّري را جهت درمان انتـخاب نمـود. اطـلاعات زود هنكّامي كه تـوسط PET قابل دسترسي مي باشند براي نجات جان بيـمار بسـيار حياتي اند. سيســتم PET در تشخـيص انـواع سرطانها و بخصوص سـرطانهاي ثانـويـه ( متااسـتازها ) نسـبت به ديكّر ســيستم هاي تصـــويربرداري برتري قابل توجهي دارد. نمـودارهاي زير شاخص برتري تشخيص سيستم PET نسبت به CT اسكن براي تشخيص سـرطانـهاي ريه و كولن و دسـتكّاه ماموكّرافي بـراي تشخيص سـرطان پستان مي باشد.
PET در تشخيـص كانونهاي متـااستـاتيك ( سرطانهاي ثـانويـه ) از قـابلـيت بسيار خوبي نسبت به بقيه دستكّاههاي تشخيـصي برخوردار اسـت و چه بسا با اسكن تمام بدن توسط PET و پي بردن به كاتونه متعـــدد ســـرطانهاي ثانويه در بـدن ضــرورت انجام عمل جراحي جهت خارج ساخـتن تـوده تـومـور اصلي، تغيـــير مي كند و از صـرف هزينـه اضـافي و انجـام يك عمل جراحي بيهـوده جـلوكّيري مي شـود.
كاربرد PET در كارديولوژي :
با اسـتفاده از PET مـيتوان جريان خون و متابوليسم ماهيچـه قلب را بررسي نمـود PET دقيقـترين سيـــستم براي تـشخيص وجود و يا عـدم وجــود بيماري كرنر مي باشــد و در عــين حال با مطالعه مـتابوليـــسم ماهيـــچه قلب مي توان به زنـده بودن بافـت پي برد. چه بـسيار بيماراني كه بخـشي از بافت ماهيـجه قلب آنهـا مرده است و عمل باي پس و خونرسـاني به آن موضـع هــــيچگونه منافعي براي بيـمار ندارد وچنانچه متـــابوليــــسم ماهيـچه قلـب ايــن بيماران قـبل از عمل جراحي توسط سيـــستم PET بـررسي شـود ميتوان از يك عمل جراحي عمـده كه در كنـار مخاطرات باعث رنجش بيـمار و نيـز صـرف هـزينـه هاي بي مورد مي شـود جلـوگـــيري نمـود. بنـابراين با استفاده از تصاوير PET نه تنها ميـتوان آن دستـه از بيمـاران قلـبي كـه از عمل جراحي بهـره اي نمي بــرند را از ديگران جدا نمود بلكه پس از عمل ميتـوان ميزان موفقيت عمل جراحي را نيز ارزيابي نمود.
كاربرد PET در نورولوژي :
بدليل كاهـش متابوليسـم در بخـشهايي از مغز در مراحل اولـيه بيماري، اسكن PET قادر است " چندين ســــال قبل از اينكه پزشكي بتواند توسـط روشهاي مرسـوم بيماري فراموشي را تشخـيص دهد " نارسائـيهـــائي را كه شاخص اين بيماري است را نشان دهـد. PET بيماري پاركينـسون را نـيز بـهتر از بقيه سـيستم هاي تصويربرداري نشان ميـدهد. در كانونهـا ي حمله اي صرع در مغـز كودكـان متابولـيسم گلوكـز كاهش مي يابـد وچنانچه شرح داده شد فقط در تصاوير PET ميتوان تــغييرات متابوليـسم را مشاهده نمـود. جراح مغز فقــط با كمك تـصاوير PET ميــتواند محل دقيـق كانونهـاي حمـله صـرع در مغز را مشخص نمـوده و بـراي خـارج نمودن آنها و مـداوا ي بيـــمار اقــــدام نمايد.
نتيجه گيري :
با توجــــه به قابليــــتهاي تشخيــــصي PET كه به عمده ترين آنها به اختصــــار اشـــاره شـــد اينــــجا يك مــــركز PET در كـشور جــــهت ارائـه خــــدمات پيشرفـــته پزشكي و كـمك بـه ارتقـاء سطح درمان در كشــور و جلوگيري ا زاعزام بيمـــاران به خارج از كشور بـايد مـورد تـوجه قرار گيرد. مقرون به صـرفه بودن تجويز تصـويربرداري PET براي گروهـي از بيماران بگونه اي است كه در بسياري از كشـورهاي پيشرفته سازمانهاي بيمـه براي كاهش هـزينه هاي درماني هـزينه اسكن PET را كه بـين 1800 تا 2000 دلار مي باشـد را تقبـل كرده اند . بطور خلاصه ميتوان گفــت كه دستــگاه PET نه تنهـا در صـرفه جويي در خدمـات درماني موثر اسـت بلكـه بكارگيري اين ســيستم باعـث نجات جان انسـانها مـيشود.