NÜkleer tip göRÜNTÜleme teknikleri Prof. Dr. Mustafa Demir

NÜKLEER TIP GÖRÜNTÜLEME TEKNİKLERİ

• Prof.Dr. Mustafa Demir

• İÜ Cerrahpaşa Tıp Fakültesi Nükleer Tıp Anabilim Dalı

NÜKLEER TIP

• Tanı ve tedavi amacıyla radyonüklidlerden yararlanma tekniğidir.

• Deteksiyon: Organizmaya uygulanan radyonüklidlerin stabil(kararlı) duruma geçmek üzere parçalanmaları sırasında yaydığı radyasyonların dışarıdan bu amaca uygun detektörler ile izlenmesidir.

Deteksiyon verileri ile

• 1. Organın morfolojik görüntüleri

• 2. Organın fonksiyonel davranışı ile ilgili kantitatif veriler ve görüntüler elde edilir.

Tiroid sintigrafisi

Tiroit sintigrafisi

Dinamik Böbrek Sintigrafisi

İskemik Kalp Sintigrafisi

İskemik ve infart bulguları olan kalp sintigrafisi

RADYASYON

• Çekirdeği stabil olmayan nüklidlerin parçalanmaları sırasında etrafa saldıkları ışınımlardır.

RADYOAKTİF IŞINLAR

• Radyasyon çeşitleri:

• 1. Tanecik özellikte: Alfa, Beta

• 2. Elektromagnetik özellikte: X ve Gama ışınları

• Tanıda; Gama ışınları ve x-ışınları,

• Tedavide; Beta ışınları kullanılır.

ELEKTROMAGNETİK SPEKTRUM

ATOM

Alfa ışınları

• Menzilleri kısa,

• Penetrasyon kabiliyetleri düşük,

• İyonizasyon yetenekleri fazla,

• LET (birim mesafede bıraktıkları enerji) çok fazladır.

Beta ışınları

• Menzilleri >alfa,

• Penetrasyon kabiliyetleri > alfa,

• İyonizasyon kabiliyetleri

• LET < alfa.

Gama ışınları

• Menzilleri çok uzun,

• Direkt iyonizasyon yapamazlar,

• Penetrasyon yetenekleri çok fazla,

• LET çok az,

• Kütle ve yükleri yoktur.

Atomların sembolik gösterimi

• AX X-A AX

• z

•  

• 99mTc Tc-99m 99mTc

• 43

Atom ailesi

• İZOTOP: Atom numaraları (P) aynı

• 131I 125I 127I

• 53 53 53

• İZOMER: P, N aynı sadece enerjileri farklı

• 99mTc ile 99Tc birbirinin izomeridir.

• Radyoizotop: Aynı elementin radyoaktif olan farklı türevleri

• Radyonüklid: Farklı elementlerin radyoaktif türevleri

• Örn: 99mTc ve 131I radyonüklidleri

Radyasyonun enerjisi

• Tanım: Etkileştiği maddede değişiklik yaratabilme kabiliyeti

• Tc-99m enerjisi 140 keV

• (Tanı amaçlı sintigrafik görüntüleme)

• I-131 enerjisi 364 keV

• (Tiroit hastalıklarının-hipertiroidi ve tiroit ca tedavisi)

• F-18 FDG enerjisi 511 keV

• (PET görüntüleme- metabolik ve onkolojik hastalık tanısı)

Tc-99m’in fiziksel özellikleri

• Elektromagnetik özellikte gama radyasyonu yayar

• Enerjisi 140 KeV’tur.

• Fiziksel yarılanma süresi 6 saattir.

• Mo-99/Tc-99m jeneratöründen kolayca üretilebilir.

• Fiyatı ucuzdur

• Kimyasal yapısı geniş spektrumlu KIT işaretlemeye elverişlidir.

Radyonüklidin Aktivitesi

• Aktivite: Parçalanmaya uğrayan miktardır.

• Birimi: Curie (Ci) veya Becquerel (Bq)

• 1mCi = 3.7x107 Bq

• NOT:Tanı amaçlı sintigrafik görüntülemelerde

• 1-30 mCi, Tedavi amaçlı olarak 8-300 mCi aktivitede

• radyonüklid kullanılmakta)

Yarılanma süresi

• Fiziksel: Aktivitenin kendiliğinden azalarak yarıya düşmesi için geçen süre

• 99mTc : 6 saat, 131I: 8 gün, 18F: 110 dak.

• Biyolojik: Aktivitenin metabolik yollardan azalarak yarıya düşmesi için geçen süre,

• Effektif: Canlıya uygulanan aktivitenin fiziksel ve biyolojik yollar ile azalarak yarılanmadır.

RADYOFARMASÖTİKLER

İdeal Radyofarmasötik (Tanı Amaçlı)

• Radyasyon Tipi ve Enerjisi: Gama, 100-250 KeV

• Elde edilmesi, fiyatı: Kolay, ucuz

• Effektif yarılanma: Tetkik süresinin 1.5 katı

• Hedef/ zemin tutulumu:Yüksek

• Hasta Güvenliği: Radyasyon dozu düşük,

• non-toksik, steril

İdeal Radyofarmasötik (Tedavi Amaçlı)

• Radyasyon Tipi ve Enerjisi: Beta (ß-), > 1MeV

• Elde edilmesi, fiyatı: Kolay, ucuz

• Effektif yarılanma: Uzun (günler)

• Hedef/ zemin tutulumu: Yüksek

• Hasta Güvenliği: < 5mR/sa taburcu

Geiger-Müller (GM) Sayıcıları

• Radyasyonun deteksiyonu için en çok kullanılan sistemlerden biridir.

• Tıpta genellikle radyasyonu varlığının ve şiddetinin ölçülmesi amacıyla kullanılırlar.

• Herhangi bir kontaminasyon (radyoaktif bulaşma) tespiti ve dekontaminasyon (bulaşmanın temizlenmesi) işleminden sonraki güvenlik değerlendirmelerinde sıklıkla kullanılırlar.

Bir Geiger-Müller Sayıcısının Ana Üniteleri

• 1. Geiger-Müller tüpü

• 2. Elektronik devreler

• 3. Sayıcı ve kaydedici devreler

GAMA KAMERALAR

• 1957’de Hall Anger icad etti.

• 1970’lerde SPECT yapabilen kameralar,

• 1990’larda PET yapabilen kameralar rutin kullanıma girdi.

Kalp ve Beyin görüntüleme amaçlı Gama Kamera

Değişken açılı Gama Kamera

Gama kameralarda sistem kompanentleri

Gama kamera komponentleri

• Kolimatör: Fotonları yönlendirir. Saçılmış fotonları durdurur.

• NaI(Tl): Gama fotonlarını sintilasyona dönüştürür.

• Işık yönlendirici: Sintilasyonları PMT’ye fokuslar.

• PMT (Foton çoğaltıcı tüp) : Sintilasyonları elektrik enerjisine dönüştürür.

KOLİMATÖRLER

• Paralel hol Pin hol

• Koll.-Obje yakın olmalıdır. Obje fokus mesafesinde olmalı

• Büyük organlar görüntülenir. Tiroid ve göz sintigrafilerinde kullanılır.

• Objeyi büyütür, rezolüsyonu artırır.

SPECT

• 1917’de J.Radon tarafından teorik prensipler

• 1922’de x-ışını tüpü hasta etrafında döndürüldü.

• 1963’de Kulh ve Edward’ın emisyon tomografisi

• 1966’da ossiloskop kamera ile projeksiyon görüntüleri elde edildi.

• 1967’de Anger detektörü hasta etrafında döndürdü.

• 1980’lerde Bilgisayar teknolojisi ile yaygın kullanım oldu.

Görüntü matrisi (bilgisayarda)

SPECT prensipleri

• Şematik sunum

SPECT prensipleri

SPECT prensipleri

• Planar AP 900 ve 2700 Lateral

• Projection Back-projection Back-projection Back-projection

• 00000 00100 00000 00100

• 00000 00100 00000 00100

• 00100 00100 + 11111 11211

• 00000 00100 00000 00100

• 00000 00100 00000 00100

Planer ve SPECT görüntüleme

• Planer SPECT

• Superimpozisyon var yok

• Kontrast iyi daha iyi

• Rezolüsyon iyi daha iyi

PET/CT Cerrahpaşa’da (Kasım-2004)

PET’te görüntü oluşması

PET’Foton Yayılımı

.

PET görüntüsü

PET görüntüsü (kolon ca)

SPECT/CT

• Fonksiyonel ve Anatomik hasta bilgisini tek bir görüntüde yakalayabilen hibrit görüntüleme teknolojisi

• Yaygın olarak kullanıldığı yerler

• Nöroendokrin tümörlerin yerleri

• MIBG

• Ektopik tiroid dokusu

• Lenfosintigrafi ve SLN

• Kemik sintigrafisi (metastaz)

• KC hemangioma tanısı

• Ga-67 sintigrafisi

SPECT/CT

SPECT/CT