Emission des einzelnen Fotons hat Tomographie geschätzt (SPECT, oder weniger allgemein, SPET) ist eine Kernmedizin tomographic Bildaufbereitung der Technik mit der Gammastrahlung. Es ist der herkömmlichen Kernmedizin planare Bildaufbereitung mit einer Gammakamera sehr ähnlich. Jedoch ist es im Stande, wahre 3D-Auskunft zu geben. Diese Information wird normalerweise als Quer-Schnittscheiben durch den Patienten präsentiert, aber kann frei wiederformatiert oder wie erforderlich, manipuliert werden.

Die grundlegende Technik verlangt Einspritzung eines gammaausstrahlenden Radioisotops (genannt Radionuklid) in den Blutstrom des Patienten. Bei Gelegenheit ist das Radioisotop ein einfaches auflösbares aufgelöstes Ion, wie ein Radioisotop von Gallium (III), der auch zufällig chemische Eigenschaften hat, die ihm erlauben, auf Weisen des medizinischen Interesses für die Krankheitsentdeckung konzentriert zu werden. Jedoch, den größten Teil der Zeit in SPECT, ist ein Anschreiber-Radioisotop, das von Interesse nur für seine radioaktiven Eigenschaften ist, einem spezifischen ligand beigefügt worden, um einen radioligand zu schaffen, der von Interesse für seine chemischen verbindlichen Eigenschaften zu bestimmten Typen von Geweben ist. Diese Ehe erlaubt der Kombination von ligand und Radioisotop (der radiopharmaceutical), getragen und zu einer Sehenswürdigkeit im Körper gebunden zu werden, der dann (wegen der Gammaemission des Isotops) der ligand Konzentration erlaubt, durch eine Gammakamera gesehen zu werden.

Grundsätze

Ebenso, dass ein einfacher Röntgenstrahl eine 2-dimensionale (2.) Ansicht von einer 3-dimensionalen Struktur ist, ist das durch eine Gammakamera erhaltene Image eine 2. Ansicht vom 3. Vertrieb eines Radionuklids.

SPECT Bildaufbereitung wird durch das Verwenden einer Gammakamera durchgeführt, um vielfache 2. Images (auch genannt Vorsprünge) von vielfachen Winkeln zu erwerben. Ein Computer wird dann verwendet, um einen tomographic Rekonstruktionsalgorithmus auf die vielfachen Vorsprünge anzuwenden, einen 3. dataset nachgebend. Dieser dataset kann dann manipuliert werden, um dünne Scheiben entlang jeder gewählten Achse des Körpers zu zeigen, der denjenigen ähnlich ist, die bei anderen tomographic Techniken, wie MRI, CT und HAUSTIER erhalten sind.

SPECT ist dem HAUSTIER in seinem Gebrauch des radioaktiven Leuchtspurgeschoss-Materials und Entdeckung der Gammastrahlung ähnlich. Im Vergleich mit dem HAUSTIER, jedoch, strahlt das in SPECT verwendete Leuchtspurgeschoss Gammastrahlung aus, die direkt gemessen wird, wohingegen LIEBLINGS-Leuchtspurgeschoss Positrone ausstrahlt, die mit Elektronen bis zu einige Millimeter weg vernichten, zwei Gammafotonen veranlassend, in entgegengesetzten Richtungen ausgestrahlt zu werden. Ein LIEBLINGS-Scanner entdeckt diese Emissionen "zusammenfallend" rechtzeitig, der mehr Strahlenereignis-Lokalisierungsauskunft und, so, höhere Entschlossenheitsimages gibt als SPECT (der ungefähr 1 Cm Entschlossenheit hat). SPECT Ansehen ist jedoch bedeutsam weniger teuer als LIEBLINGS-Ansehen teilweise weil sie im Stande sind, länger gelebte leichter erhaltene Radioisotope zu verwenden, als HAUSTIER.

Weil SPECT Erwerb der planaren Gammakamerabildaufbereitung sehr ähnlich ist, kann derselbe radiopharmaceuticals verwendet werden. Wenn ein Patient in einem anderen Typ des Kernmedizin-Ansehens untersucht wird, aber die Images sind nichtdiagnostisch, kann es möglich sein, gerade zu SPECT durch das Bewegen des Patienten zu einem SPECT Instrument, oder sogar durch das einfache Wiederkonfigurieren der Kamera für den SPECT Bilderwerb weiterzugehen, während der Patient auf dem Tisch bleibt.

Um SPECT Images zu erwerben, wird die Gammakamera um den Patienten rotieren gelassen. Vorsprünge werden an definierten Punkten während der Folge, normalerweise alle 3-6 Grade erworben. In den meisten Fällen wird eine volle 360-Grade-Folge verwendet, um eine optimale Rekonstruktion zu erhalten. Die Zeit, die genommen ist, um jeden Vorsprung zu erhalten, ist auch variabel, aber 15-20 Sekunden sind typisch. Das gibt eine Gesamtansehen-Zeit von 15-20 Minuten.

Mehrköpfige Gammakameras können beschleunigten Erwerb zur Verfügung stellen. Zum Beispiel kann eine doppelangeführte Kamera mit Köpfen 180 Grade unter Drogeneinfluss einzeln verwendet werden, 2 Vorsprüngen erlaubend, gleichzeitig mit jedem Kopf erworben zu werden, der 180 Grade der Folge verlangt. Dreifach-Hauptkameras mit dem 120-Grade-Abstand werden auch verwendet.

Gated Herzanschaffungen sind mit SPECT, ebenso mit planaren Bildaufbereitungstechniken wie MUGA möglich. Ausgelöst durch das Elektrokardiogramm (EKG), um Differenzialinformation über das Herz in verschiedenen Teilen seines Zyklus gated myocardial zu erhalten, kann SPECT verwendet werden, um quantitative Information über myocardial perfusion, Dicke und contractility des myocardium während verschiedener Teile des Herzzyklus zu erhalten, und auch Berechnung des linken ventrikulären Ausweisungsbruchteils, des Schlag-Volumens und der Herzproduktion zu erlauben.

HMPAO Gehirn 3D SPECT für die neuropsychiatric Diagnose

Die meisten SPECT Scanner-Arbeitsplätze können die 2. Scheiben in einer Vielfalt von Formaten machen. In einer 3D-Oberflächenansicht wird die cortical Oberfläche des Gehirns von den 2. Scheiben wieder aufgebaut. Löcher oder Defekte in der Oberfläche des Gehirns vertreten wirklich Abnahmen in perfusion, der mit Abnahmen in der neuronal Tätigkeit verbunden sein kann. In einer Aktiven 3D-Ansicht wird das Interieur des Gehirns als ein Gitter gridwork gezeigt. Daniel Amen, ein mit Sitz in Kalifornien Arzt, der 3D SPECT verwertet hat, der schwer in seiner medizinischen Praxis scannt, hat Aktive solche 3D-Ansichten standardisiert, dass durchschnittliche Tätigkeit in einer blauen Farbe gezeigt wird, wird höhere Tätigkeit in der roten und sehr hohen Tätigkeit gezeigt wird im Weiß gezeigt. Etwas Dienstprogramm von Gehirn-HMAPO 3D-SPECT-Ansehen in der neuropsychiatric Diagnose und dem Management ist gefunden worden.

Anwendung

SPECT kann verwendet werden, um jede Gammabildaufbereitungsstudie zu ergänzen, wo eine wahre 3D-Darstellung, z.B, Geschwulst-Bildaufbereitung, Infektion (Leukozyt) Bildaufbereitung, Schilddrüse-Bildaufbereitung oder Knochen scintigraphy nützlich sein kann.

Weil SPECT genaue Lokalisierung im 3D-Raum erlaubt, kann es verwendet werden, um Auskunft über die lokalisierte Funktion in inneren Organen wie funktionelle Herz- oder Gehirnbildaufbereitung zu geben.

Bildaufbereitung von Myocardial perfusion

Bildaufbereitung von Myocardial perfusion (MPI) ist eine Form der funktionellen Herzbildaufbereitung, die für die Diagnose der ischemic Herzkrankheit verwendet ist. Der zu Grunde liegende Grundsatz ist, dass unter Bedingungen der Betonung kranker myocardium weniger Blutfluss erhält als normaler myocardium. MPI ist einer von mehreren Typen des Herzbetonungstests.

Ein spezifischer Herzradiopharmaceutical, wird z.B, Tc-tetrofosmin (Myoview, GE Gesundheitsfürsorge), Tc-sestamibi (Cardiolite, Bristol-Myers Squibb) verwaltet. Im Anschluss daran wird die Herzrate erhoben, um Myocardial-Betonung entweder durch die Übung oder pharmakologisch mit Adenosin zu veranlassen, dobutamine, oder dipyridamole (aminophylline kann verwendet werden, um die Effekten von dipyridamole umzukehren).

SPECT nach Betonung durchgeführte Bildaufbereitung offenbart den Vertrieb des radiopharmaceutical, und deshalb das Verhältnisblut, fließen in die verschiedenen Gebiete des myocardium. Diagnose wird durch das Vergleichen von Betonungsimages mit einem weiteren Satz von Images erhalten ruhig gemacht. Da das Radionuklid langsam neu verteilt, ist es nicht gewöhnlich möglich, beide Sätze von Images an demselben Tag durchzuführen, folglich ist eine zweite Bedienung 1-7 Tage später erforderlich (obwohl, mit einem Tl-201 myocardial perfusion Studie mit dipyridamole, Rest-Images nur die Postbetonung von zwei Stunden erworben werden können). Jedoch, wenn Betonungsbildaufbereitung normal ist, ist es unnötig, Rest-Bildaufbereitung durchzuführen, weil es auch normal sein wird; so wird Betonungsbildaufbereitung normalerweise zuerst durchgeführt.

MPI ist demonstriert worden, um eine gesamte Genauigkeit von ungefähr 83 % zu haben (Empfindlichkeit: 85 %; Genauigkeit: 72 %), und ist mit (oder besser vergleichbar als) andere nichtangreifende Tests auf ischemic Herzkrankheit.

Funktionelle Gehirnbildaufbereitung

Gewöhnlich ist das gammaausstrahlende in der funktionellen Gehirnbildaufbereitung verwendete Leuchtspurgeschoss Tc-HMPAO (hexamethylpropylene Amin oxime). Tc ist ein metastable Kernisomer, der Gammastrahlung ausstrahlt, die durch eine Gammakamera entdeckt werden kann. Die Befestigung davon zu HMPAO erlaubt Tc, durch das Gehirngewebe aufgenommen zu werden, das gewissermaßen zum Gehirnblutfluss proportional ist, der Reihe nach Gehirnblutfluss erlaubend, mit der Kerngammakamera bewertet zu werden.

Weil der Blutfluss im Gehirn mit dem lokalen Gehirnmetabolismus und Energiegebrauch dicht verbunden wird, wird das Tc-HMPAO Leuchtspurgeschoss (sowie das ähnliche Leuchtspurgeschoss von Tc-EG) verwendet, um Gehirnmetabolismus regional in einem Versuch zu bewerten, die verschiedenen kausalen Pathologien der Dementia zu diagnostizieren und zu unterscheiden. Die Meta-Analyse von vielen berichteten Studien weist darauf hin, dass SPECT mit diesem Leuchtspurgeschoss beim Diagnostizieren der Alzheimerkrankheit gegen 81-%-Empfindlichkeit für die klinische Prüfung (geistige Prüfung, usw.) um ungefähr 74 % empfindlich ist . Neuere Studien haben gezeigt, dass die Genauigkeit von SPECT in der Diagnose von Alzheimer nicht weniger als 88 % sein kann. In der meta Analyse war SPECT als klinische Prüfung und klinische Kriterien (91 % gegen 70 %) im im Stande Sein höher, Alzheimerkrankheit von Gefäßdementia zu unterscheiden. Diese letzte Fähigkeit bezieht sich auf die Bildaufbereitung von SPECT des lokalen Metabolismus des Gehirns, in dem sich der uneinheitliche Verlust des cortical in vielfachen Schlägen gesehenen Metabolismus klar vom gleicheren oder "glatten" Verlust der cortical für die Alzheimerkrankheit typischen Nichthinterhauptsgehirnfunktion unterscheidet.

Tc-HMPAO SPECT Abtastung bewirbt sich mit fludeoxyglucose (FDG) LIEBLINGS-Abtastung des Gehirns, das arbeitet, um Regionalgehirntraubenzucker-Metabolismus zu bewerten, sehr ähnliche Auskunft über lokalen Gehirnschaden von vielen Prozessen zu geben. SPECT ist jedoch aus dem grundlegenden Grund weiter verfügbar, dass die Radioisotop-Generationstechnologie längere Beständigkeit und viel weniger teuer in SPECT ist, und die Gammaabtastungsausrüstung ebenso weniger teuer ist. Der Grund dafür besteht darin, dass Tc aus relativ einfachen Generatoren des Technetiums-99m herausgezogen wird, die an Krankenhäuser und Abtastungszentren wöchentlich geliefert werden, um frisches Radioisotop zu liefern, wohingegen sich FDG HAUSTIER auf FDG verlässt, der in einem teuren medizinischen Zyklotron und "heißem Laboratorium" (automatisiertes Chemie-Laboratorium für die Radiopharmaceutical-Fertigung) gemacht werden muss, dann direkt an die Abtastung von Seiten mit dem Lieferbruchteil für jede durch seine natürliche kurze 110-minutige Halbwertzeit behinderte Reise geliefert werden muss.

Rekonstruktion

Wieder aufgebaute Images haben normalerweise Entschlossenheiten 64×64 oder 128×128 Pixel mit den Pixel-Größen im Intervall von 3-6 Mm. Die Zahl von erworbenen Vorsprüngen wird gewählt, um der Breite der resultierenden Images ungefähr gleich zu sein. Im Allgemeinen werden die resultierenden wieder aufgebauten Images der niedrigeren Entschlossenheit sein, haben Geräusch vergrößert als planare Images, und gegen Kunsterzeugnisse empfindlich sein.

Abtastung ist zeitaufwendig, und es ist notwendig, dass es keine geduldige Bewegung während der Ansehen-Zeit gibt. Bewegung kann bedeutende Degradierung der wieder aufgebauten Images verursachen, obwohl Bewegungsentschädigungsrekonstruktionstechniken damit helfen können. Ein hoch unebener Vertrieb von radiopharmaceutical hat auch das Potenzial, um Kunsterzeugnisse zu verursachen. Ein sehr intensives Gebiet der Tätigkeit (z.B, die Blase) kann das umfassende Flitzen der Images und die dunklen benachbarten Gebiete der Tätigkeit verursachen. (Das ist eine Beschränkung des gefilterten Zurückvorsprung-Rekonstruktionsalgorithmus. Wiederholende Rekonstruktion ist ein alternativer Algorithmus, der in der Wichtigkeit wächst, weil es zu Kunsterzeugnissen weniger empfindlich ist und auch für die Verdünnung und den Tiefe-Abhängigen korrigieren kann, der verschwimmt).

Die Verdünnung der Gammastrahlung innerhalb des Patienten kann zu bedeutender Unterschätzung der Tätigkeit in tiefen Geweben im Vergleich zu oberflächlichen Geweben führen. Ungefähre Korrektur ist möglich, auf der Verhältnisposition der Tätigkeit gestützt. Jedoch wird optimale Korrektur mit gemessenen Verdünnungswerten erhalten. Moderne SPECT Ausrüstung ist mit einem einheitlichen Röntgenstrahl CT Scanner verfügbar. Als Röntgenstrahl sind CT Images eine Verdünnungskarte der Gewebe, das Daten können in die SPECT Rekonstruktion vereinigt werden, um für die Verdünnung zu korrigieren. Es stellt auch ein genau eingetragenes CT Image zur Verfügung, das zusätzliche anatomische Auskunft geben kann.

Typische SPECT Erwerb-Protokolle

SPECT/CT

In einigen Fällen kann ein SPECT Gammascanner gebaut werden, um mit einem herkömmlichen CT Scanner mit coregistration von Images zu funktionieren. Als in PET/CT erlaubt das Position von Geschwülsten oder Geweben, die auf SPECT scintigraphy gesehen werden können, aber schwierig sind, sich hinsichtlich anderer anatomischer Strukturen genau niederzulassen. Solches Ansehen ist für Gewebe außerhalb des Gehirns am nützlichsten, wo die Position von Geweben viel mehr Variable sein kann. Zum Beispiel kann SPECT/CT in sestamibi Nebenschilddrüse-Ansehen-Anwendungen verwendet werden, wo die Technik im Auffinden ectopic parahyroid ademomas nützlich ist, der in ihren üblichen Positionen in der Schilddrüse nicht sein kann.

Siehe auch

• Gammakamera
• Neuroimaging
• Funktioneller neuroimaging
• Kernspinresonanz, die darstellt
• Positron-Emissionstomographie
• ISAS (Ictal-Interictal SPECT Analyse durch SPM)

Weiterführende Literatur

• Elhendy u. a. Dobutamine Betonung Myocardial Perfusion, der in Kranzarterie-Krankheit, J Nucl Med 2002 43 Darstellt: 1634-1646
• Eine Rezension auf gehirndarstellenden Anwendungen von SPECT:W. Gordon Frankle, Mark Slifstein, Peter S. Talbot und Marc Laruelle (2005). "Neuroreceptor, der in der Psychiatrie Darstellt: Theorie und Anwendungen". Internationale Rezension der Neurobiologie, 67: 385-440.

Links

• Menschlicher Gesundheitscampus, Die offizielle Website der Internationalen Atomenergie-Organisation hat Fachleuten in der Strahlenmedizin gewidmet. Diese Seite wird von der Abteilung der Menschlichen Gesundheit, Abteilung von Kernwissenschaften und Anwendungen geführt
• Kernmedizin-Information
• Die Kernmedizin und molekulare Medizin podcast - Podcast
• Nationale Isotop-Entwicklungszentrum-Bezugsinformation über Radioisotope einschließlich derjenigen für SPECT; Koordination und Management der Isotop-Produktion, der Verfügbarkeit und des Vertriebs
• Isotop-Entwicklung & Produktion für die Forschung und Anwendungen (IDPRA) Energieministerium-Programm der Vereinigten Staaten für die Isotop-Produktions- und Produktionsforschung und Entwicklung