Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

24.12: ПЕТ сканування

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    19525

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Ваше серце б'ється швидше, коли вам страшно? Чи є у вас ніжне почуття в серці до цієї «особливої людини»? Вибачте, що розчарував вас, але це насправді просто відповідь, породжена мозком. Наука говорить нам, що місце емоцій знаходиться в мозку. Використовуючи ПЕТ-сканування та інші методи, вчені дивляться на конкретні ділянки мозку, які обробляють і зберігають інформацію, що стосується сильних емоцій. Вони не локалізували сайт любові, але вони працюють над ним.

    ПЕТ сканування

    Одним з найбільш цікавих і корисних підходів до використання радіоізотопів в медицині є позитронно-емісійна топографія (ПЕТ), яку часто називають ПЕТ-скануванням. Ця методика особливо корисна при вивченні процесів в мозку. Багато сполук не потрапляють у мозок через те, що називається "гематоенцефалічний бар'єр «, фільтруюча система для блокування транспортування матеріалу в тканину мозку. Цей механізм служить для захисту мозку від найрізноманітніших шкідливих речовин.

    Для того щоб отримати хорошу картину того, що відбувається в мозку, радіомітки прикріплюються до різних сполук, які потраплять в мозок. Оскільки мозок використовує приблизно\(25\%\) глюкозу, знайдену в організмі, ця молекула часто маркується позитронним випромінювачем, таким як\(\ce{F}\) -18 (період напіввиведення 109,8 хвилин) для вивчення функції мозку загалом. Інші мітки прикріплені до конкретних сполук, які будуть локалізуватися в певних областях мозку, щоб подивитися на конкретні структури.

    ПЕТ-сканер виявляє гамма-випромінювання від зіткнення позитрона з електроном (див. Малюнок нижче). У міру звільнення позитрона з ядра атома він буде стикатися з електроном. Ця зустріч речовини (електрона) з антиречовиною (позитроном) призводить до анігіляції обох частинок і вивільнення двох гамма-випромінювань, які знаходяться\(180^\text{o}\) окремо один від одного. Апарат виявляє ці гамма-промені і зберігає дані в комп'ютері. З цієї інформації може бути вироблена детальна картина головного мозку.

    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Сканер використовується для виявлення позитронних викидів.

    Одним з корисних застосувань ПЕТ-сканування є діагностика хвороби Альцгеймера. Це виснажливе стан втрати пам'яті в першу чергу відбувається у людей похилого віку. Білок, відомий як бета-амілоїд, поступово утворює відкладення в мозку, звані бляшкою. Втрата пам'яті і порушення руху - результат зростання бляшки.

    З'єднання, відоме як сполука Піттсбурга B, часто використовується для ідентифікації ділянок нальоту в мозку. Радіомітка становить\(\ce{C}\) -11 (період напіврозпаду 20.38 хвилин).

    Малюнок\(\PageIndex{2}\): Піттсбурзьке з'єднання B використовується в діагностиці хвороби Альцгеймера.

    Етикетка прикріплюється до нальоту і може спостерігатися за допомогою ПЕТ-сканування.

    Малюнок\(\PageIndex{3}\): Сканування мозку за допомогою піттсбурзької сполуки B для визначення

    Комп'ютер переводить кількість ізотопу в колірну шкалу, при цьому червоний вказує на високий рівень радіоактивності, а жовтий вказує на дещо меншу активність. З сканувань ми бачимо, що когнітивно здорова людина показує наявність дуже мало нальоту в мозку (див. Малюнок вище). Особа з хворобою Альцгеймера демонструє високі концентрації бета-амілоїду в численних областях мозку.

    Інші дослідження були проведені, дивлячись на функцію мозку у наркоманів. Одна з теорій про наркоманію передбачає кількість дії дофаміну в мозку (хімічна речовина, яка входить до складу системи для транспортування нервових імпульсів). Дослідження дії дофаміну були корисними для розуміння процесів звикання.

    Малюнок\(\PageIndex{4}\): ПЕТ-сканування зв'язування дофаміну в мозку нормальних і залежних осіб.

    На малюнку вище показано зв'язування хімічних речовин, які приєднуються до дофамінових рецепторів. Незалежні особи мають велику кількість рецепторів до дофаміну. Залежні особи виявляють меншу прив'язку до цих рецепторів, вказуючи на те, що присутня менша кількість рецепторів. Оскільки дофамін так чи інакше пов'язаний з почуттям задоволення, ці дані можуть допомогти краще зрозуміти біохімічні процеси при наркоманії.

    Резюме

    • Сканування позитронно-емісійної топографії (ПЕТ) використовують радіоізотопи в медицині.
    • Як приклад, ПЕТ-сканування може бути використано для виявлення хвороби Альцгеймера та допомоги вченим дізнатися про залежність.