NKLEER TIP GRNTLEME TEKNKLER Prof Dr Mustafa Demir

NÜKLEER TIP GÖRÜNTÜLEME TEKNİKLERİ Prof. Dr. Mustafa Demir İÜ Cerrahpaşa Tıp Fakültesi Nükleer Tıp Anabilim Dalı

NÜKLEER TIP l Tanı ve tedavi amacıyla radyonüklidlerden yararlanma tekniğidir. l Deteksiyon: Organizmaya uygulanan radyonüklidlerin stabil(kararlı) duruma geçmek üzere parçalanmaları sırasında yaydığı radyasyonların dışarıdan bu amaca uygun detektörler ile izlenmesidir.

Deteksiyon verileri ile l 1. l 2. Organın morfolojik görüntüleri 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 l Çekirdeği stabil olmayan nüklidlerin parçalanmaları sırasında etrafa saldıkları ışınımlardır.

RADYOAKTİF IŞINLAR l Radyasyon çeşitleri: l 1. Tanecik özellikte: Alfa, Beta l 2. Elektromagnetik özellikte: X ve Gama ışınları l Tanıda; Gama ışınları ve x-ışınları, l Tedavide; Beta ışınları kullanılır.

ELEKTROMAGNETİK SPEKTRUM

ATOM Proton (P), Nötron (N) n/p < 1. 5 stabil n/p = 1. 5 -2 doğal radyoaktf n/p >2. 5 suni radyoaktif

Alfa ışınları l Menzilleri kısa, l Penetrasyon kabiliyetleri düşük, l İyonizasyon yetenekleri fazla, l LET (birim mesafede bıraktıkları enerji) çok fazladır.

Beta ışınları l Menzilleri >alfa, l Penetrasyon kabiliyetleri > alfa, l İyonizasyon kabiliyetleri <alfa, l LET < alfa.

Gama ışınları l Menzilleri l Direkt çok uzun, iyonizasyon yapamazlar, l Penetrasyon l LET yetenekleri çok fazla, çok az, l Kütle ve yükleri yoktur.

Atomların sembolik gösterimi l AX AX X-A l z l l 99 m. Tc Tc-99 m 43

Atom ailesi l İZOTOP: Atom numaraları (P) aynı l 131 I 125 I 127 I l 53 53 53 l İZOMER: P, N aynı sadece enerjileri farklı 99 Tc birbirinin izomeridir. ile l Radyoizotop: Aynı elementin radyoaktif olan farklı türevleri l Radyonüklid: Farklı elementlerin radyoaktif türevleri l Örn: 99 m. Tc ve 131 I radyonüklidleri l 99 m. Tc

Radyasyonun enerjisi l Tanım: Etkileştiği maddede değişiklik yaratabilme kabiliyeti l Tc-99 m l (Tanı amaçlı sintigrafik görüntüleme) l I-131 l (Tiroit hastalıklarının-hipertiroidi ve tiroit ca tedavisi) l F-18 FDG enerjisi 511 ke. V l (PET görüntüleme- metabolik ve onkolojik hastalık tanısı) enerjisi 140 ke. V enerjisi 364 ke. V

Tc-99 m’in fiziksel özellikleri Elektromagnetik özellikte gama radyasyonu yayar l Enerjisi 140 Ke. V’tur. l Fiziksel yarılanma süresi 6 saattir. l l Mo-99/Tc-99 m jeneratöründen kolayca üretilebilir. Fiyatı ucuzdur l Kimyasal yapısı geniş spektrumlu KIT işaretlemeye elverişlidir. l

Radyonüklidin Aktivitesi l Aktivite: Parçalanmaya uğrayan miktardır. l Birimi: Curie (Ci) veya Becquerel (Bq) l 1 m. Ci = 3. 7 x 107 Bq NOT: Tanı amaçlı sintigrafik görüntülemelerde 1 -30 m. Ci, Tedavi amaçlı olarak 8 -300 m. Ci aktivitede radyonüklid kullanılmakta)

Yarılanma süresi l Fiziksel: l Aktivitenin kendiliğinden azalarak yarıya düşmesi için geçen süre 99 m. Tc : 6 saat, 131 I: 8 gün, 18 F: 110 dak. l Biyolojik: Aktivitenin metabolik yollardan azalarak yarıya düşmesi için geçen süre, l Effektif: Canlıya uygulanan aktivitenin fiziksel ve biyolojik yollar ile azalarak yarılanmadır.

RADYOFARMASÖTİKLER l. Radyofarmasötik: Tanı ve tedavi amacıyla kullanılan radyoaktif maddeler Radyofarmasötik Radyoaktif bileşen Biyoaktif bileşen (KİT) Bulunduğu yerde radyaoaktif ışıma yaparak sintigrafi çekimini sağlar. Radyoaktif bileşeni istenilen organa taşır

İdeal Radyofarmasötik (Tanı Amaçlı) l Radyasyon Tipi ve Enerjisi: Gama, 100 -250 Ke. V l Elde edilmesi, fiyatı: Kolay, ucuz l Effektif yarılanma: Tetkik süresinin 1. 5 katı l Hedef/ zemin tutulumu: Yüksek l Hasta Güvenliği: l Radyasyon dozu düşük, non-toksik, steril

İdeal Radyofarmasötik (Tedavi Amaçlı) l Radyasyon Tipi ve Enerjisi: Beta (ß-), > 1 Me. V l Elde edilmesi, fiyatı: Kolay, ucuz l Effektif yarılanma: Uzun (günler) l Hedef/ zemin tutulumu: l Hasta Güvenliği: Yüksek < 5 m. R/sa taburcu

Geiger-Müller (GM) Sayıcıları l Radyasyonun deteksiyonu için en çok kullanılan sistemlerden biridir. l Tıpta genellikle radyasyonu varlığının ve şiddetinin ölçülmesi amacıyla kullanılırlar. l Herhangi bir kontaminasyon (radyoaktif bulaşma) tespiti ve dekontaminasyon (bulaşmanın temizlenmesi) işleminden sonraki güvenlik değerlendirmelerinde sıklıkla kullanılırlar.

Bir Geiger-Müller Sayıcısının Ana Üniteleri l 1. Geiger-Müller tüpü l 2. Elektronik devreler l 3. Sayıcı ve kaydedici devreler

GAMA KAMERALAR l 1957’de Hall Anger icad etti. l 1970’lerde l 1990’larda SPECT yapabilen kameralar, PET yapabilen kameralar rutin kullanıma girdi.

Kalp ve Beyin görüntüleme amaçlı Gama Kamera

Değişken açılı Gama Kamera Ant Post Tüm vücut kemik sint.

Gama kameralarda sistem kompanentleri

Gama kamera komponentleri l Kolimatör: Fotonları yönlendirir. Saçılmış fotonları durdurur. l Na. I(Tl): Gama fotonlarını sintilasyona dönüştürür. l Işık yönlendirici: Sintilasyonları PMT’ye fokuslar. l PMT (Foton çoğaltıcı tüp) : Sintilasyonları elektrik enerjisine dönüştürür.

KOLİMATÖRLER l Paralel hol Koll. -Obje yakın olmalıdır. l Büyük organlar görüntülenir. l l Pin hol Obje fokus mesafesinde olmalı Tiroid ve göz sintigrafilerinde kullanılır. Objeyi büyütür, rezolüsyonu artırır.

SPECT l 1917’de J. Radon tarafından teorik prensipler l 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. l l

Body Tomographic Planes Frontal or Coronal Transverse, Transaxial Transverse or Transaxial Sagittal Frontal, Coronal Sagittal

Görüntü matrisi (bilgisayarda)

SPECT prensipleri l Şematik sunum

SPECT prensipleri

SPECT prensipleri Planar l Projection l l l 00000 00100 00000 AP 900 ve 2700 Lateral Back-projection 00100 + 00100 00000 11111 00000 00100 11211 00100

Planer ve SPECT görüntüleme l l Superimpozisyon Planer var SPECT yok l Kontrast iyi daha iyi l Rezolüsyon iyi daha iyi

PET/CT Cerrahpaşa’da (Kasım-2004)

PET’te görüntü oluşması E=m. C 2 β+ özellikleri (F-18) β+ pozitron 511 Ke. V Elektronun antipartikülü 695 Ke. V beta enerjisi Dokuda 2 -3 mm. menzili Yüksek iyonizasyon gücü e 1800 511 Ke. V Hastaya uygulanan F-18 den yayılan β+ etkileştiği dokuyu oluşturan atomun elektronu ile çarpışarak yok olur. Bu sırada pozitron ve elektronun kütleleri 511 Ke. V enerjili anhilasyon fotonlarına dönüşür. Bunlar da karşılarına yerleştirilen detektörler tarafından algılanır. Annihilasyon radyasyonun özellikleri Elektromagnetik radyasyon 511 Ke. V gama enerjisi (20 cm’de 10 m. Ci Tc-99 m den 6 kat fazla doz hızına sahip)

PET’Foton Yayılımı A. Annihilasyon fotonlarının yayılım doğrultusu boyunca oluşan LOR. hattı B. Saçılmış fotonların oluşturduğu, gerçek olmayan LOR hattı. C. Random (tesadüfi oluşan) fotonların oluşturduğu LOR hattı.

PET görüntüsü Tüm vücut tarama

PET görüntüsü (kolon ca)

SPECT/CT l Fonksiyonel ve Anatomik hasta bilgisini tek bir görüntüde yakalayabilen hibrit görüntüleme teknolojisi l Yaygın olarak kullanıldığı yerler l Nöroendokrin tümörlerin yerleri MIBG Ektopik tiroid dokusu Lenfosintigrafi ve SLN Kemik sintigrafisi (metastaz) KC hemangioma tanısı Ga-67 sintigrafisi l l l

SPECT/CT CT AVANTAJLARI 1. Anatomik lokalizasyon 2. Atenüasyon düzeltmesi SPEC T FÜZYON

SPECT/CT