পজিট্রন এমিশন টোমোগ্রাফি

পজিট্রন এমিশন টমোগ্রাফি বা পজিট্রন নির্গমন টমোগ্রাফি (পিইটি) হল একটি কার্যগত ইমেজিং কৌশল যা রেডিওট্রেসার নামে পরিচিত তেজস্ক্রিয় পদার্থ ব্যবহার করে বিপাকীয় প্রক্রিয়া, রক্তপ্রবাহ, আঞ্চলিক রাসায়নিক গঠন এবং শোষণের মতো অন্যান্য শারীরবৃত্তীয় ক্রিয়াকলাপের পরিবর্তনগুলিকে দৃশ্যমান এবং পরিমাপ করে।

শরীরের ভিতরে লক্ষ্য প্রক্রিয়ার উপর নির্ভর করে বিভিন্ন ধরনের ট্রেসার ব্যবহার করা হয়, যেমন:

 ফ্লুরোডিঅক্সিগ্লুকোজ ([১৮F]FDG বা FDG) সাধারণত ক্যান্সার সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়;
 [১৮F]সোডিয়াম ফ্লোরাইড (Na১৮F) হাড়ের গঠন শনাক্ত করতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়;
 অক্সিজেন-১৫ (১৫O) কখনও কখনও রক্তপ্রবাহ পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়।

পিইটি একটি সাধারণ ইমেজিং কৌশল, নিউক্লিয়ার মেডিসিনে ব্যবহৃত একটি চিকিৎসা স্কিন্টিগ্রাফি পদ্ধতি। একটি রেডিওফার্মাসিউটিক্যাল—একটি ঔষধের সাথে সংযুক্ত একটি রেডিওআইসোটোপ—ট্রেসার হিসেবে শরীরে ইনজেকশন দেওয়া হয়। যখন রেডিওফার্মাসিউটিক্যালটি বিটা প্লাস ক্ষয়ের মধ্য দিয়ে যায়, তখন একটি পজিট্রন নির্গত হয়, এবং যখন এই পজিট্রনটি একটি সাধারণ ইলেকট্রনের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, তখন উভয় কণা বিলুপ্ত হয় এবং দুটি গামা রশ্মি বিপরীত দিকে নির্গত হয়। এই গামা রশ্মিগুলি একটি ত্রিমাত্রিক চিত্র গঠনের জন্য দুটি গামা ক্যামেরা দ্বারা সনাক্ত করা হয়।

পিইটি স্ক্যানারগুলি একটি কম্পিউটেড টমোগ্রাফি (সিটি) স্ক্যানারকে একীভূত করতে পারে এবং এগুলি পিইটি–সিটি স্ক্যানার নামে পরিচিত। একটি স্ক্যানারের মাধ্যমে একই সেশনে সম্পাদিত সিটি স্ক্যান ব্যবহার করে পিইটি স্ক্যান চিত্রগুলি পুনর্গঠন করা যেতে পারে।

পিইটি স্ক্যানারের একটি প্রধান অসুবিধা হল এর উচ্চ প্রাথমিক ব্যয় এবং চলমান অপারেশনাল খরচ।

ব্যবহার 
পিইটি প্রাক-ক্লিনিকাল এবং ক্লিনিকাল সেটিংসে ব্যবহৃত একটি চিকিৎসা এবং গবেষণা সরঞ্জাম। ক্লিনিকাল অনকোলজির ক্ষেত্রে টিউমার ইমেজিং এবং মেটাস্ট্যাসিস অনুসন্ধানের জন্য এটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, পাশাপাশি বিভিন্ন ধরনের ডিমেনশিয়া সৃষ্টিকারী মস্তিষ্কের রোগের ক্লিনিকাল রোগনির্ণয়ের জন্যও ব্যবহৃত হয়। স্বাস্থ্যকর মানব মস্তিষ্ক, হৃৎপিণ্ডের কার্যকারিতা বোঝা এবং ওষুধের উন্নয়নে সমর্থন করার জন্য গবেষণা সরঞ্জাম হিসাবে পিইটির মূল্য রয়েছে। প্রাণী ব্যবহার করে প্রাক-ক্লিনিকাল গবেষণাতেও পিইটি ব্যবহৃত হয়। এটি একই বিষয়ের উপর সময়ের সাথে পুনরাবৃত্ত তদন্তের অনুমতি দেয়, যেখানে বিষয়গুলি নিজের নিয়ন্ত্রণ হিসাবে কাজ করতে পারে এবং গবেষণার জন্য প্রয়োজনীয় প্রাণীর সংখ্যা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে। এই পদ্ধতিটি নমুনার আকার হ্রাস করার সময় গবেষণার পরিসংখ্যানগত গুণমান বৃদ্ধি করতে সাহায্য করে।

শারীরবৃত্তীয় প্রক্রিয়াগুলি শরীরের শারীরবৃত্তীয় পরিবর্তনের দিকে নিয়ে যায়। যেহেতু পিইটি জৈব রাসায়নিক প্রক্রিয়া এবং কিছু প্রোটিনের অভিব্যক্তি সনাক্ত করতে সক্ষম, তাই শারীরবৃত্তীয় কোনও পরিবর্তন দৃশ্যমান হওয়ার আগেই পিইটি আণবিক-স্তরের তথ্য প্রদান করতে পারে। পিইটি স্ক্যানিং এটি করে রেডিওলেবেলযুক্ত আণবিক প্রোব ব্যবহার করে যার টিস্যুর ধরন এবং কার্যকারিতার উপর নির্ভর করে শোষণের বিভিন্ন হার থাকে। পিইটি স্ক্যানের মধ্যে ইনজেকশন দেওয়া পজিট্রন নির্গমনকারীর পরিপ্রেক্ষিতে বিভিন্ন শারীরবৃত্তীয় কাঠামোতে আঞ্চলিক ট্রেসার শোষণ দৃশ্যমান এবং আপেক্ষিকভাবে পরিমাপ করা যেতে পারে।

পিইটি ইমেজিংয়ের জন্য একটি নিবেদিত পিইটি স্ক্যানার ব্যবহার করে সেরা সম্পাদন করা হয়। একটি প্রচলিত ডুয়াল-হেড গামা ক্যামেরা ব্যবহার করেও পিইটি চিত্র অর্জন করা সম্ভব যা একটি কয়েনসিডেন্স ডিটেক্টর দিয়ে সজ্জিত। গামা-ক্যামেরা পিইটি ইমেজিংয়ের গুণমান কম, এবং স্ক্যানগুলি অর্জন করতে বেশি সময় লাগে। যাইহোক, এই পদ্ধতিটি কম পিইটি স্ক্যানিং চাহিদা সহ প্রতিষ্ঠানগুলির জন্য একটি কম খরচের অন-সাইট সমাধান সরবরাহ করে। বিকল্প হিসাবে এই রোগীদের অন্য কেন্দ্রে রেফার করা বা একটি মোবাইল স্ক্যানারের ভিজিটের উপর নির্ভর করা যেতে পারে।

চিকিৎসা ইমেজিংয়ের বিকল্প পদ্ধতিগুলির মধ্যে রয়েছে সিঙ্গল-ফোটন এমিশন কম্পিউটেড টমোগ্রাফি (এসপিইসিটি), কম্পিউটেড টমোগ্রাফি (সিটি), চৌম্বকীয় অনুরণন ইমেজিং (এমআরআই) এবং কার্যকরী চৌম্বকীয় অনুরণন ইমেজিং (এফএমআরআই), এবং আল্ট্রাসাউন্ড। এসপিইসিটি হল পিইটির অনুরূপ একটি ইমেজিং কৌশল যা শরীরে অণু সনাক্ত করতে রেডিওলিগ্যান্ড ব্যবহার করে। এসপিইসিটি কম ব্যয়বহুল এবং পিইটির তুলনায় নিম্নমানের চিত্র সরবরাহ করে।

অনকোলজি 
  
রেডিওট্রেসার [১৮F]ফ্লুরোডিঅক্সিগ্লুকোজ (FDG) সহ পিইটি স্ক্যানিং ক্লিনিকাল অনকোলজিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। FDG হল একটি গ্লুকোজের অ্যানালগ যা গ্লুকোজ-ব্যবহারকারী কোষ দ্বারা শোষিত হয় এবং হেক্সোকাইনেজ দ্বারা ফসফরিলেটেড হয় (যার মাইটোকন্ড্রিয়াল ফর্ম দ্রুত বর্ধনশীল ম্যালিগন্যান্ট টিউমারে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়)। মেটাবলিক ট্র্যাপিং রেডিওঅ্যাকটিভ গ্লুকোজ অণুর মাধ্যমে পিইটি স্ক্যান ব্যবহার করা সম্ভব করে। চিত্রিত FDG ট্রেসারের ঘনত্ব টিস্যুর বিপাকীয় কার্যকলাপ নির্দেশ করে কারণ এটি আঞ্চলিক গ্লুকোজ শোষণের সাথে সম্পর্কিত। FDG ক্যান্সার অন্যান্য স্থানে ছড়িয়ে পড়ার সম্ভাবনা অন্বেষণ করতে ব্যবহৃত হয় (ক্যান্সার মেটাস্ট্যাসিস)। মেটাস্ট্যাসিস সনাক্ত করার জন্য এই FDG পিইটি স্ক্যানগুলি প্রমিত চিকিৎসা সেবায় সবচেয়ে সাধারণ (বর্তমান স্ক্যানের 90% প্রতিনিধিত্ব করে)। একই ট্রেসার ডিমেনশিয়ার ধরনগুলির রোগনির্ণয়ের জন্যও ব্যবহার করা যেতে পারে। কম সাধারণভাবে, অন্যান্য রেডিওঅ্যাকটিভ ট্রেসার, সাধারণত কিন্তু সবসময় নয়, ফ্লোরিন-১৮ (১৮F) দিয়ে লেবেল করা, শরীরের ভিতরে আগ্রহের বিভিন্ন অণুর টিস্যু ঘনত্ব চিত্রিত করতে ব্যবহৃত হয়।

অনকোলজি
অনকোলজিকাল স্ক্যানে ব্যবহৃত FDG-এর একটি সাধারণ ডোজের কার্যকর বিকিরণ ডোজ 7.6 mSv. যেহেতু গ্লুকোজ বিপাকের পরবর্তী ধাপের জন্য ফ্লোরিন-১৮ দ্বারা প্রতিস্থাপিত হাইড্রক্সি গ্রুপ প্রয়োজন, FDG-এ আর কোনও বিক্রিয়া ঘটে না। অধিকন্তু, বেশিরভাগ টিস্যু (যকৃত এবং কিডনি ব্যতীত) হেক্সোকাইনেজ দ্বারা যোগ করা ফসফেট অপসারণ করতে পারে না। এর অর্থ হল FDG যে কোনও কোষে আটকা পড়ে থাকে যা এটি শোষণ করে যতক্ষণ না এটি ক্ষয়প্রাপ্ত হয়, কারণ ফসফরিলেটেড শর্করা, তাদের আয়নিক চার্জের কারণে, কোষ থেকে বের হতে পারে না। এর ফলে উচ্চ গ্লুকোজ শোষণ সহ টিস্যুগুলিতে তীব্র রেডিওলেবেলিং দেখা যায়, যেমন স্বাভাবিক মস্তিষ্ক, যকৃত, কিডনি এবং বেশিরভাগ ক্যান্সার, যা ওয়ারবার্গ প্রভাবের কারণে বেশিরভাগ স্বাভাবিক টিস্যুর তুলনায় উচ্চ গ্লুকোজ শোষণ করে। ফলস্বরূপ, FDG-PET ব্যবহার করা যেতে পারে হজকিন লিম্ফোমা, নন-হজকিন লিম্ফোমা, এবং ফুসফুসের ক্যান্সারের রোগনির্ণয়, স্টেজিং এবং চিকিৎসা পর্যবেক্ষণের জন্য।

২০২০ সালের একটি পর্যালোচনায় পাওয়া গেছে যে হজকিন লিম্ফোমায় পিইটির ব্যবহার সম্পর্কিত গবেষণায় ইন্টেরিম পিইটি স্ক্যানে নেতিবাচক ফলাফল ওভারঅল সারভাইভাল এবং প্রোগ্রেশন-ফ্রি সারভাইভালের সাথে যুক্ত; যাইহোক, প্রাপ্ত প্রমাণের নিশ্চয়তা সারভাইভালের জন্য মাঝারি এবং প্রোগ্রেশন-ফ্রি সারভাইভালের জন্য অত্যন্ত কম ছিল।

কিছু আইসোটোপ এবং রেডিওট্রেসার ধীরে ধীরে অনকোলজিতে নির্দিষ্ট উদ্দেশ্যে প্রবর্তিত হচ্ছে। উদাহরণস্বরূপ, ১১C-লেবেলযুক্ত মেটোমাইডেট (11C-মেটোমাইডেট) অ্যাড্রেনোকর্টিকাল উত্সের টিউমার সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়েছে। এছাড়াও, ফ্লুরোডোপা (FDOPA) পিইটি/সিটি (এছাড়াও F-18-DOPA পিইটি/সিটি নামে পরিচিত) ফিওক্রোমোসাইটোমা সনাক্তকরণ এবং অবস্থান নির্ধারণের জন্য আইওবেনগুয়ান (MIBG) স্ক্যানের চেয়ে আরও সংবেদনশীল বিকল্প হিসাবে প্রমাণিত হয়েছে।

নিউরোইমেজিং

স্নায়ুবিদ্যা 

অক্সিজেন-১৫ সহ পিইটি ইমেজিং পরোক্ষভাবে মস্তিষ্কে রক্তপ্রবাহ পরিমাপ করে। এই পদ্ধতিতে, রেডিওঅ্যাকটিভিটি সংকেত বৃদ্ধি রক্তপ্রবাহ বৃদ্ধি নির্দেশ করে যা মস্তিষ্কের কার্যকলাপ বৃদ্ধির সাথে সম্পর্কিত বলে ধরে নেওয়া হয়। এর দুই মিনিটের হাফ-লাইফের কারণে, অক্সিজেন-১৫ অবশ্যই সরাসরি একটি মেডিকেল সাইক্লোট্রন থেকে পাইপ করা প্রয়োজন, যা কঠিন।

FDG সহ পিইটি ইমেজিং এই সত্যটি কাজে লাগায় যে মস্তিষ্ক সাধারণত গ্লুকোজের দ্রুত ব্যবহারকারী। মস্তিষ্কের স্ট্যান্ডার্ড FDG পিইটি আঞ্চলিক গ্লুকোজ ব্যবহার পরিমাপ করে এবং নিউরোপ্যাথলজিকাল রোগনির্ণয়ে ব্যবহার করা যেতে পারে।

আলঝেইমারের রোগ (AD) এর মতো মস্তিষ্কের রোগগুলি গ্লুকোজ এবং অক্সিজেন উভয়ের বিপাককে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে। তাই মস্তিষ্কের FDG পিইটি অন্যান্য ডিমেনশিয়া প্রক্রিয়া থেকে আলঝেইমার রোগকে সফলভাবে পৃথক করতে এবং আলঝেইমার রোগের প্রাথমিক রোগনির্ণয় করতে ব্যবহৃত হতে পারে। FDG পিইটির সুবিধা হল এর ব্যাপক প্রাপ্যতা। এছাড়াও, কিছু অন্যান্য ফ্লোরিন-১৮ ভিত্তিক রেডিওঅ্যাকটিভ ট্রেসার মস্তিষ্কে অ্যামাইলয়েড-বিটা প্লেক সনাক্ত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, যা আলঝেইমারের জন্য একটি সম্ভাব্য বায়োমার্কার। এর মধ্যে রয়েছে ফ্লরবেটাপির, ফ্লুটেমেটামল, পিটসবার্গ কম্পাউন্ড বি (PiB) এবং ফ্লরবেটাবেন।

FDG সহ পিইটি ইমেজিং "সিজার ফোকাস" স্থানীয়করণের জন্যও ব্যবহার করা যেতে পারে। একটি সিজার ফোকাস ইন্টারিক্টাল স্ক্যানের সময় হাইপোমেটাবলিক হিসাবে উপস্থিত হবে। বেশ কয়েকটি রেডিওট্রেসার (যেমন রেডিওলিগ্যান্ড) পিইটির জন্য তৈরি করা হয়েছে যা নির্দিষ্ট নিউরোরিসেপ্টর উপপ্রকারের জন্য লিগ্যান্ড, যেমন [১১C]র্যাক্লোপ্রাইড, [১৮F]ফ্যালিপ্রাইড এবং [১৮F]ডেসমেথোক্সিফ্যালিপ্রাইড ডোপামিন D২/D৩ রিসেপ্টরের জন্য; [১১C]ম্যাকেএন৫৬৫২ এবং [১১C]ডিএএসবি সেরোটোনিন ট্রান্সপোর্টারের জন্য; [১৮F]মেফওয়ে সেরোটোনিন ৫-HT১A রিসেপ্টরের জন্য; এবং [১৮F]নিফেন নিকোটিনিক অ্যাসিটাইলকোলিন রিসেপ্টর বা এনজাইম সাবস্ট্রেটের জন্য (যেমন ৬-এফডিওপিএ এডিসি এনজাইমের জন্য)। এই এজেন্টগুলি নিউরোসাইকিয়াট্রিক এবং স্নায়বিক অসুস্থতার প্রেক্ষাপটে নিউরোরিসেপ্টর পুলের ভিজ্যুয়ালাইজেশন সম্ভব করে।

হিপ্পোক্যাম্পাল স্ক্লেরোসিসের রোগনির্ণয়ের জন্যও পিইটি ব্যবহার করা যেতে পারে, যা মৃগী সৃষ্টি করে। FDG, এবং কম সাধারণ ট্রেসার ফ্লুমাজেনিল এবং এমপিপিএফ এই উদ্দেশ্যে অন্বেষণ করা হয়েছে। যদি স্ক্লেরোসিস একতরফা হয় (ডান হিপ্পোক্যাম্পাস বা বাম হিপ্পোক্যাম্পাস), FDG শোষণ সুস্থ পাশের সাথে তুলনা করা যেতে পারে। এমনকি যদি এমআরআই দিয়ে রোগনির্ণয় কঠিন হয়, তবে পিইটি দিয়ে এটি নির্ণয় করা যেতে পারে।

মানব মস্তিষ্কে নিউরোঅ্যাগ্রিগেটের অ-আক্রমণাত্মক, ইন-ভিভো পিইটি ইমেজিংয়ের জন্য বেশ কয়েকটি নতুন প্রোবের বিকাশ অ্যামাইলয়েড ইমেজিংকে ক্লিনিকাল ব্যবহারের কাছাকাছি নিয়ে এসেছে। প্রাচীনতম অ্যামাইলয়েড ইমেজিং প্রোবগুলির মধ্যে রয়েছে [১৮F]FDDNP, যা ইউনিভার্সিটি অফ ক্যালিফোর্নিয়া, লস অ্যাঞ্জেলেসে তৈরি করা হয়েছিল এবং পিটসবার্গ কম্পাউন্ড বি (PiB), যা ইউনিভার্সিটি অফ পিটসবার্গে তৈরি

চিকিৎসা শাস্ত্রে ব্যবহার 

পজিট্রন এমিশন টমোগ্রাফি (পিইটি) হিপ্পোক্যাম্পাল স্ক্লেরোসিস রোগ নির্ণয়েও ব্যবহৃত হয়, যা মৃগী রোগ সৃষ্টি করে। এই উদ্দেশ্যে এফডিজি এবং কম ব্যবহৃত ট্রেসার ফ্লুমাজেনিল ও এমপিপিএফ গবেষণা করা হয়েছে। স্ক্লেরোসিস একপার্শ্বীয় (ডান হিপ্পোক্যাম্পাস বা বাম হিপ্পোক্যাম্পাস) হলে, এফডিজি গ্রহণ সুস্থ পাশের সাথে তুলনা করা যেতে পারে। এমআরআই-তে রোগ নির্ণয় কঠিন হলেও পিইটি-এর মাধ্যমে এটি নির্ণয় করা সম্ভব।

মানব মস্তিষ্কে নিউরোঅ্যাগ্রিগেটের অ-আক্রমণাত্মক, ইন-ভিভো পিইটি ইমেজিংয়ের জন্য একাধিক নভেল প্রোবের বিকাশ অ্যামিলয়েড ইমেজিংকে ক্লিনিকাল ব্যবহারের কাছাকাছি এনেছে। প্রাথমিক অ্যামিলয়েড ইমেজিং প্রোবগুলির মধ্যে ছিল [১৮এফ]এফডিডিএনপি, যা ইউনিভার্সিটি অব ক্যালিফোর্নিয়া, লস অ্যাঞ্জেলেস-এ বিকশিত হয়েছিল এবং পিটসবার্গ কম্পাউন্ড বি (পিআইবি)। এই প্রোবগুলি আলঝেইমার রোগীদের মস্তিষ্কে অ্যামিলয়েড প্লেক的可视化 করতে সক্ষম এবং ক্লিনিশিয়ানদের প্রি-মর্টেম এডি-র ধনাত্মক ক্লিনিকাল নির্ণয়ে সহায়তা করতে পারে। [১১সি]পলিমিথাইলপেন্টিন (পিএমপি) একটি নভেল রেডিওফার্মাসিউটিক্যাল যা অ্যাসিটাইলকোলিনেস্টেরেজের সাবস্ট্রেট হিসাবে কাজ করে অ্যাসিটাইলকোলিনার্জিক নিউরোট্রান্সমিটার সিস্টেমের কার্যকলাপ নির্ধারণের জন্য পিইটি ইমেজিংয়ে ব্যবহৃত হয়। এডি রোগীদের পোস্ট-মর্টেম পরীক্ষায় অ্যাসিটাইলকোলিনেস্টেরেজের মাত্রা হ্রাস পেয়েছে। [১১সি]পিএমপি মস্তিষ্কে অ্যাসিটাইলকোলিনেস্টেরেজ কার্যকলাপ ম্যাপিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়, যা এডি-র প্রি-মর্টেম নির্ণয় এবং চিকিৎসা নিরীক্ষণে সহায়তা করতে পারে। অ্যাভিড রেডিওফার্মাসিউটিক্যালস ফ্লোরবেটাপির নামক একটি যৌগ বিকাশ ও বাণিজ্যিকীকরণ করেছে যা পিইটি স্ক্যান ব্যবহার করে অ্যামিলয়েড প্লেক সনাক্ত করতে দীর্ঘস্থায়ী রেডিওনিউক্লাইড ফ্লোরিন-১৮ ব্যবহার করে।

নিউরোসাইকোলজি বা জ্ঞানীয় স্নায়ুবিজ্ঞান   
নির্দিষ্ট মনস্তাত্ত্বিক প্রক্রিয়া বা রোগ এবং মস্তিষ্কের ক্রিয়াকলাপের মধ্যে সংযোগ পরীক্ষা করতে।

মানসিক রোগবিজ্ঞান ও নিউরোসাইকোফার্মাকোলজি   
জৈবিক মানসিক রোগবিজ্ঞানে আগ্রহের নিউরোরিসেপ্টরগুলির সাথে নির্বাচনিভাবে আবদ্ধ হওয়া অসংখ্য যৌগ সি-১১ বা এফ-১৮ দিয়ে রেডিওলেবেল করা হয়েছে। ডোপামিন রিসেপ্টর (ডি১, ডি২, রিআপটেক ট্রান্সপোর্টার), সেরোটোনিন রিসেপ্টর (৫এইচটি১এ, ৫এইচটি২এ, রিআপটেক ট্রান্সপোর্টার), অপিওয়েড রিসেপ্টর (মিউ এবং কাপ্পা), অ্যাসিটাইলকোলিন রিসেপ্টর (নিকোটিনিক এবং মাস্কারিনিক) এবং অন্যান্য সাইটের সাথে আবদ্ধ হওয়া রেডিওলিগ্যান্ডগুলি মানব বিষয়গুলির সাথে গবেষণায় সফলভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। সিজোফ্রেনিয়া, মাদক অপব্যবহার, মুড ডিসঅর্ডার এবং অন্যান্য মানসিক অবস্থায় সুস্থ নিয়ন্ত্রণের তুলনায় এই রিসেপ্টরগুলির অবস্থা পরীক্ষা করা হয়েছে।

স্টেরিওট্যাকটিক সার্জারি ও রেডিওসার্জারি   
ইন্ট্রাক্র্যানিয়াল টিউমার, আর্টেরিওভেনাস ম্যালফর্মেশন এবং অন্যান্য সার্জিক্যালি চিকিৎসাযোগ্য অবস্থার চিকিৎসায় ইমেজ-গাইডেড সার্জারিতে পিইটি ব্যবহার করা যেতে পারে।

কার্ডিওলজি   
  
কার্ডিওলজি, অ্যাথেরোস্ক্লেরোসিস এবং ভাসকুলার রোগ অধ্যয়ন: এফডিজি পিইটি হাইবারনেটিং মায়োকার্ডিয়াম সনাক্ত করতে সহায়তা করতে পারে। তবে এই ভূমিকায় পিইটি-এর ব্যয়-কার্যকারিতা বনাম এসপিইসিটি অস্পষ্ট। অ্যাথেরোস্ক্লেরোসিস-এর এফডিজি পিইটি ইমেজিং স্ট্রোক-এর ঝুঁকিতে থাকা রোগীদের সনাক্ত করতেও সম্ভব। এছাড়াও, এটি নভেল অ্যান্টি-অ্যাথেরোস্ক্লেরোসিস থেরাপির কার্যকারিতা পরীক্ষা করতে সাহায্য করতে পারে।

সংক্রামক রোগ   
আণবিক ইমেজিং প্রযুক্তি দিয়ে সংক্রমণ ইমেজিং রোগ নির্ণয় এবং চিকিৎসা ফলো-আপ উন্নত করতে পারে। ক্লিনিক্যালি, এফডিজি ব্যবহার করে ব্যাকটেরিয়াল সংক্রমণ ইমেজিং করতে পিইটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে সংক্রমণ-সংযুক্ত প্রদাহজনক প্রতিক্রিয়া সনাক্ত করতে। ইন ভিভো-তে ব্যাকটেরিয়াল সংক্রমণ ইমেজিংয়ের জন্য তিনটি ভিন্ন পিইটি কনট্রাস্ট এজেন্ট বিকশিত হয়েছে: [১৮এফ]মল্টোজ, [১৮এফ]মল্টোহেক্সোজ এবং [১৮এফ]২-ফ্লুরোডিঅক্সিসরবিটল (এফডিএস)। এফডিএস-এর অতিরিক্ত সুবিধা হল এটি শুধুমাত্র এন্টেরোব্যাকটেরিয়াসি-কে টার্গেট করতে সক্ষম।

জৈববণ্টন গবেষণা   
প্রাক-ক্লিনিক্যাল ট্রায়ালে প্রাণীর দেহে রেডিওলেবেলযুক্ত নতুন ওষুধ ইনজেকশনের মাধ্যমে পরীক্ষা করা হয়। এধরনের স্ক্যানকে "বায়োডিস্ট্রিবিউশন স্টাডি" (জৈববণ্টন গবেষণা) বলা হয়। ওষুধের শোষণ, ধারণ ও নির্গমন সংক্রান্ত তথ্য প্রাণী মেরে ব্যবচ্ছেদের পুরনো পদ্ধতির তুলনায় দ্রুত ও সাশ্রয়ীভাবে সংগ্রহ করা সম্ভব। সাধারণত, নির্দিষ্ট স্থানে ওষুধের বন্ধন প্রতিযোগিতামূলক গবেষণার মাধ্যমে পরোক্ষভাবে অনুমান করা যায়, যেখানে লেবেলবিহীন ওষুধ এবং রেডিওলেবেলযুক্ত যৌগ একই রিসেপ্টর সাইটে বাঁধার জন্য প্রতিযোগিতা করে। একটি মাত্র রেডিওলিগ্যান্ড ব্যবহার করে একই টার্গেটের জন্য একাধিক ওষুধ প্রার্থী পরীক্ষা করা যায়। একটি সম্পর্কিত কৌশলে এন্ডোজেনাস (প্রাকৃতিক) পদার্থের সাথে প্রতিযোগী রেডিওলিগ্যান্ডের স্ক্যান ব্যবহার করে দেখানো যায় যে কোনো ওষুধ প্রাকৃতিক পদার্থের নিঃসরণ ঘটায়।

ক্ষুদ্র প্রাণী ইমেজিং   
সম্পূর্ণ সচেতন ইঁদুর স্ক্যান করার জন্য মিনিয়েচার পিইটি স্ক্যানার তৈরি করা হয়েছে। এই "র্যাটক্যাপ" (RatCAP) প্রযুক্তিতে অ্যানাস্থেশিয়ার প্রভাব ছাড়াই প্রাণী স্ক্যান করা যায়। রোডেন্টদের জন্য ডিজাইনকৃত মাইক্রোপিইটি স্ক্যানার এবং ক্ষুদ্র প্রাইমেটদের জন্য স্ক্যানার একাডেমিক ও ফার্মাসিউটিক্যাল গবেষণায় ব্যবহার করা হয়। মাইক্রোমিনিয়েচার সিন্টিলেটর, এমপ্লিফায়েড অ্যাভালাঞ্চ ফটোডায়োড (এপিডি) এবং সিলিকন ফটোমাল্টিপ্লায়ার টিউবভিত্তিক সিস্টেমে এই স্ক্যানার তৈরি করা হয়।

২০১৮ সালে ইউসি ডেভিস স্কুল অফ ভেটেরিনারি মেডিসিন ক্লিনিক্যাল পশু রোগনির্ণয়ে ক্ষুদ্র ক্লিনিক্যাল পিইটি স্ক্যানার ব্যবহারকারী প্রথম ভেটেরিনারি কেন্দ্র হয়ে ওঠে। ক্যান্সার মেটাস্ট্যাসিস শনাক্তকরণের সীমিত উপযোগিতা এবং উচ্চ ব্যয়ের কারণে পোষা প্রাণীর জন্য পিইটি স্ক্যানিং নিকট ভবিষ্যতে সীমিত থাকবে বলে ধারণা করা হয়।[উদ্ধৃতি প্রয়োজন]

পেশি-কঙ্কাল ইমেজিং   
  
পিইটি ইমেজিং পেশি ও হাড়ের ইমেজিংয়ে ব্যবহৃত হয়। পেশি ইমেজিংয়ের জন্য এফডিজি এবং হাড়ের ইমেজিংয়ের জন্য NaF-F18 সর্বাধিক ব্যবহৃত ট্রেসার।

পেশি   
ব্যায়ামকালীন কঙ্কালপেশি অধ্যয়নে পিইটি কার্যকর প্রযুক্তি। ত্বকের নিচের গভীর পেশি (যেমন ভাস্টাস ইন্টারমিডিয়ালিস এবং গ্লুটিয়াস মিনিমাস) সম্পর্কিত সক্রিয়করণ তথ্য ইলেক্ট্রোমায়োগ্রাফির চেয়ে পিইটি প্রদান করতে পারে। তবে পিইটি পেশি সক্রিয়করণের সময়গত তথ্য দেয় না, কারণ এফডিজি পেশিতে জমা হতে সময় নেয়।

হাড়   
[18F]সোডিয়াম ফ্লোরাইডের সাথে যৌথভাবে PET for bone imaging ৬০ বছর ধরে স্থির ও গতিশীল স্ক্যানের মাধ্যমে আঞ্চলিক হাড়ের মেটাবলিজম ও রক্তপ্রবাহ পরিমাপে ব্যবহৃত হচ্ছে। সাম্প্রতিক গবেষণায় হাড়ের মেটাস্ট্যাসিস অধ্যয়নে [18F]সোডিয়াম ফ্লোরাইড ব্যবহার শুরু হয়েছে।

নিরাপত্তা   
পিইটি স্ক্যানিং অ-আক্রমণাত্মক, তবে এতে আয়নাইজিং রেডিয়েশনের সংস্পর্শ প্রয়োজন। বর্তমানে স্নায়ুবিজ্ঞান ও ক্যান্সার ব্যবস্থাপনায় এফডিজি আদর্শ রেডিওট্রেসার, যার কার্যকর বিকিরণ মাত্রা ১৪ mSv।

এফডিজি-এর বিকিরণের মাত্রা ডেনভার, কলোরাডো শহরে এক বছর বসবাসের (১২.৪ mSv/বছর) সমতুল্য। অন্যান্য চিকিৎসা পদ্ধতির বিকিরণ মাত্রা: বুকের এক্স-রে ০.০২ mSv, বুকের সিটি স্ক্যান ৬.৫–৮ mSv। বেসামরিক বিমানচালকদের বার্ষিক গড় বিকিরণ ৩ mSv, যুক্তরাষ্ট্রে পারমাণবিক কর্মীদের সর্বোচ্চ বার্ষিক সীমা ৫০ mSv।

পিইটি–সিটি স্ক্যানিংয়ে বিকিরণের মাত্রা উল্লেখযোগ্য—প্রায় ২৩–২৬ mSv (৭০ কেজি ব্যক্তির জন্য, উচ্চ ওজনে মাত্রা বৃদ্ধি পায়)।

পরিচালনা

রেডিওনিউক্লাইড ও রেডিওট্রেসারসমূহ   
  
  

রেডিওনিউক্লাইডসমূহ সাধারণত শরীরে ব্যবহৃত যৌগ যেমন গ্লুকোজ (বা গ্লুকোজ অ্যানালগ), জল, বা অ্যামোনিয়া-তে অন্তর্ভুক্ত করা হয়, অথবা ঔষধের ক্রিয়াস্থলে রিসেপ্টর বা অন্যান্য অঞ্চলের সাথে আবদ্ধ হওয়া অণুগুলিতে যুক্ত করা হয়। এ ধরনের চিহ্নিত যৌগসমূহ রেডিওট্রেসার নামে পরিচিত। পিইটি প্রযুক্তির মাধ্যমে জীবিত মানবদেহে (এবং অন্যান্য প্রজাতিতেও) যেকোনো যৌগের জৈবিক পথ অনুসরণ করা সম্ভব, যদি সেটিকে পিইটি আইসোটোপ দিয়ে রেডিওলেবেল করা যায়। এভাবে, পিইটি দ্বারা অনুসন্ধানযোগ্য নির্দিষ্ট প্রক্রিয়াগুলো প্রায় সীমাহীন, এবং নতুন লক্ষ্য অণু ও প্রক্রিয়ার জন্য রেডিওট্রেসারসমূহ ক্রমাগত সংশ্লেষিত হচ্ছে। এ লেখার সময়ে ইতিমধ্যে ক্লিনিকাল ব্যবহারে বহু রেডিওট্রেসার রয়েছে এবং গবেষণায় শতাধিক প্রয়োগ করা হয়েছে। ২০২০ সাল পর্যন্ত ক্লিনিকাল পিইটি স্ক্যানিংয়ে সর্বাধিক ব্যবহৃত রেডিওট্রেসার হলো কার্বোহাইড্রেট ডেরিভেটিভ এফডিজি। এই রেডিওট্রেসার অনকোলজি ও স্নায়ুবিজ্ঞানের অধিকাংশ স্ক্যানে ব্যবহৃত হয়, ফলে পিইটি ও পিইটি–সিটি স্ক্যানিংয়ে ব্যবহৃত রেডিওট্রেসারের বৃহৎ অংশ (৯৫%-এর বেশি) এটিই।

অধিকাংশ পজিট্রন-নির্গমনকারী রেডিওআইসোটোপের স্বল্প অর্ধায়ুর কারণে, ঐতিহ্যগতভাবে পিইটি ইমেজিং সুবিধার নিকটবর্তী সাইক্লোট্রন ব্যবহার করে রেডিওট্রেসার উৎপাদন করা হয়। ফ্লোরিন-১৮-এর অর্ধায়ু যথেষ্ট দীর্ঘ হওয়ায় ফ্লোরিন-১৮ দিয়ে চিহ্নিত রেডিওট্রেসার বাণিজ্যিকভাবে অফসাইটে উৎপাদন করে ইমেজিং কেন্দ্রে প্রেরণ করা সম্ভব। সম্প্রতি রুবিডিয়াম-৮২ জেনারেটর বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ হয়েছে। এগুলিতে স্ট্রনশিয়াম-৮২ থাকে, যা ইলেকট্রন ক্যাপচারের মাধ্যমে পজিট্রন-নির্গমনকারী রুবিডিয়াম-৮২ উৎপন্ন করে।

ধাতুর পজিট্রন-নির্গমনকারী আইসোটোপের পিইটি স্ক্যানে প্রয়োগ পর্যালোচনা করা হয়েছে, যার মধ্যে উপরে তালিকাভুক্ত নয় এমন উপাদান যেমন ল্যান্থানাইডও রয়েছে।

ইমিউনো-পিইটি   
আইসোটোপ ৮৯Zr-কে পিইটি ক্যামেরা ব্যবহার করে আণবিক অ্যান্টিবডির ট্র্যাকিং ও পরিমাপনে প্রয়োগ করা হয়েছে (এ পদ্ধতিকে "ইমিউনো-পিইটি" বলা হয়)।

অ্যান্টিবডির জৈবিক অর্ধায়ু সাধারণত কয়েক দিনের হয়, উদাহরণস্বরূপ ড্যাকলিজুমাব ও এরেনুমাব। শরীরে এ ধরনের অ্যান্টিবডির বণ্টন দৃশ্যায়ন ও পরিমাপের জন্য পিইটি আইসোটোপ ৮৯Zr অত্যন্ত উপযুক্ত, কারণ এর ভৌত অর্ধায়ু অ্যান্টিবডির সাধারণ জৈবিক অর্ধায়ুর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ (উপরে সারণি দ্রষ্টব্য)।

নির্গমন   
  
স্ক্যান পরিচালনার জন্য স্বল্পস্থায়ী তেজস্ক্রিয় ট্রেসার আইসোটোপ জীবিত বিষয়ের রক্তপ্রবাহে ইনজেকশন দেওয়া হয়। প্রতিটি ট্রেসার পরমাণু রাসায়নিকভাবে একটি জৈবিকভাবে সক্রিয় অণুতে সংযুক্ত থাকে। সক্রিয় অণুটি আগ্রহের টিস্যুতে ঘনীভূত হওয়ার জন্য একটি প্রতীক্ষা সময় প্রয়োজন। এরপর বিষয়টিকে ইমেজিং স্ক্যানারে স্থাপন করা হয়। এ উদ্দেশ্যে সর্বাধিক ব্যবহৃত অণু হলো এফডিজি, একটি শর্করা, যার জন্য প্রতীক্ষা সময় সাধারণত এক ঘণ্টা। স্ক্যানের সময় ট্রেসার ক্ষয় হওয়ার সাথে সাথে টিস্যুতে এর ঘনত্বের রেকর্ড তৈরি করা হয়।

রেডিওআইসোটোপটি পজিট্রন নির্গমন ক্ষয়ের (যা ধনাত্মক বিটা ক্ষয় নামেও পরিচিত) মধ্য দিয়ে গেলে এটি একটি পজিট্রন নিঃসরণ করে, যা ইলেকট্রনের প্রতিকণা এবং বিপরীত আধানযুক্ত। নিঃসৃত পজিট্রন টিস্যুর মধ্যে স্বল্প দূরত্ব (সাধারণত ১ মিমি-এর কম, তবে আইসোটোপের উপর নির্ভরশীল) ভ্রমণ করে,在此期间 এটি গতিশক্তি হারায়, যতক্ষণ না এটি একটি ইলেকট্রনের সাথে মিথস্ক্রিয়া করার জন্য পর্যাপ্ত ধীরগতিতে পৌঁছায়। এই সংঘর্ষে ইলেকট্রন ও পজিট্রন উভয়ই বিলুপ্ত হয়, প্রায় বিপরীতমুখী দুটি বিলোপ (গামা) ফোটন উৎপন্ন করে। স্ক্যানিং যন্ত্রের সিন্টিলেটর-এ পৌঁছালে এগুলি শনাক্ত করা হয়, যা ফটোমাল্টিপ্লায়ার টিউব বা সিলিকন অ্যাভালাঞ্চ ফটোডায়োড (Si APD) দ্বারা শনাক্তযোগ্য আলোর স্পন্দন সৃষ্টি করে। এই প্রযুক্তিটি প্রায় বিপরীতমুখী (তাদের ভরকেন্দ্র ফ্রেম-এ সঠিকভাবে বিপরীত হবে, তবে স্ক্যানার এটি জানার কোনো উপায় নেই, তাই এতে একটি অন্তর্নির্মিত সামান্য দিক-ত্রুটি সহনশীলতা রয়েছে) ফোটন জোড়ার সমকালীন বা সমাপতিত শনাক্তকরণের উপর নির্ভর করে। যে ফোটনগুলি সময়গত "জোড়া" (অর্থাৎ কয়েক ন্যানোসেকেন্ডের সময়-উইন্ডোর মধ্যে) হিসেবে আসে না, সেগুলি উপেক্ষা করা হয়।

পজিট্রন বিলোপ ঘটনার অবস্থান নির্ণয়   
ইলেকট্রন–পজিট্রন বিলোপের সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য অংশ ফলস্বরূপ দুটি ৫১১ keV গামা ফোটন প্রায় ১৮০ ডিগ্রিতে নির্গত হয়। সুতরাং, সমাপতিত রেখা (যাকে প্রতিক্রিয়া রেখা বা LORও বলা হয়) বরাবর তাদের উৎসের অবস্থান নির্ণয় করা সম্ভব। বাস্তবে, LOR-এর একটি শূন্য-নয় প্রস্থ রয়েছে, কারণ নির্গত ফোটনগুলি সঠিকভাবে ১৮০ ডিগ্রি ব্যবধানে থাকে না। যদি ডিটেক্টরের সমাধান সময় ১০ ন্যানোসেকেন্ড-এর পরিবর্তে ৫০০ পিকোসেকেন্ড-এর কম হয়, তবে ঘটনাটিকে একটি জ্যার্ডের অংশে অবস্থান নির্ণয় করা সম্ভব, যার দৈর্ঘ্য ডিটেক্টর সময় সমাধানের দ্বারা নির্ধারিত হয়। সময় সমাধান যত উন্নত হয়, চিত্রের সংকেত-থেকে-শব্দ অনুপাত (SNR) তত উন্নত হয়, একই চিত্র গুণমান অর্জনের জন্য কম ঘটনার প্রয়োজন হয়। এই প্রযুক্তি এখনও সাধারণ নয়, তবে কিছু নতুন সিস্টেমে এটি উপলব্ধ।

চিত্র পুনর্গঠন   
পিইটি স্ক্যানার দ্বারা সংগৃহীত কাঁচা তথ্যগুলো হলো 'সমঘটনা ঘটনা'র একটি তালিকা, যা একজোড়া সনাক্তকারী দ্বারা অ্যানিহিলেশন ফোটনের প্রায়-সমকালীন শনাক্তকরণকে (সাধারণত ৬ থেকে ১২ ন্যানোসেকেন্ডের সময়সীমার মধ্যে) উপস্থাপন করে। প্রতিটি সমঘটনা ঘটনা স্থানের একটি রেখাকে নির্দেশ করে যা দুই সনাক্তকারীর মধ্যবর্তী অঞ্চলে পজিট্রন নির্গমন ঘটেছে (অর্থাৎ প্রতিক্রিয়া রেখা বা LOR)।

বিশ্লেষণমূলক কৌশলসমূহ, কম্পিউটেড টমোগ্রাফি (সিটি) এবং সিঙ্গল-ফোটন নির্গমন কম্পিউটেড টমোগ্রাফি (SPECT) তথ্যের পুনর্গঠনের অনুরূপ, যদিও পিইটিতে সংগৃহীত ডেটাসেট সিটির তুলনায় অনেক দুর্বল, তাই পুনর্গঠন কৌশলগুলো অধিক জটিল। সমঘটনা ঘটনাগুলোকে প্রজেকশন চিত্রে শ্রেণীবদ্ধ করা যায়, যাকে সাইনোগ্রাম বলা হয়। সাইনোগ্রামগুলো প্রতিটি দৃশ্যের কোণ ও ঢাল অনুযায়ী (৩ডি চিত্রের জন্য) বিন্যস্ত করা হয়। সাইনোগ্রাম চিত্রগুলো সিটি স্ক্যানার দ্বারা ধারণকৃত প্রজেকশনের অনুরূপ, এবং একইভাবে পুনর্গঠিত হতে পারে। এভাবে প্রাপ্ত তথ্যের পরিসংখ্যান ট্রান্সমিশন টমোগ্রাফির তুলনায় অনেক নিম্নমানের। একটি সাধারণ পিইটি ডেটাসেটে সম্পূর্ণ অ্যাকুইজিশনের জন্য লক্ষাধিক কাউন্ট থাকে, যেখানে সিটি কয়েক বিলিয়ন কাউন্টে পৌঁছাতে পারে। এ কারণে পিইটি চিত্রগুলো সিটির তুলনায় "কোলাহলপূর্ণ" দেখায়। পিইটিতে কোলাহলের দুটি প্রধান উৎস হলো বিচ্ছুরণ (শনাক্তকৃত ফোটন জোড়ার মধ্যে অন্তত একটি ফোটন দৃশ্যক্ষেত্রের পদার্থের সাথে মিথস্ক্রিয়ায় মূল পথ থেকে বিচ্যুত হয়েছে, ফলে জোড়াটিকে ভুল LOR-এ নির্ধারণ করা হয়েছে) এবং এলোমেলো ঘটনা (দুটি ভিন্ন অ্যানিহিলেশন ঘটনা থেকে উৎপন্ন ফোটন কিন্তু সমঘটনার সময়সীমার মধ্যে সনাক্ত হওয়ায় ভুলভাবে সমঘটনা জোড়া হিসেবে রেকর্ড করা হয়েছে)।

প্রায়োগিক ক্ষেত্রে, তথ্যের ব্যাপক প্রাক-প্রক্রিয়াকরণ প্রয়োজন – এলোমেলো সমঘটনার সংশোধন, বিচ্ছুরিত ফোটনের অনুমান ও বিয়োগ, সনাক্তকারীর মৃত সময় সংশোধন (একটি ফোটন শনাক্ত করার পর সনাক্তকারীকে পুনরায় "শীতল" হতে হয়) এবং সনাক্তকারী সংবেদনশীলতা সংশোধন (সনাক্তকারীর অন্তর্নিহিত সংবেদনশীলতা এবং আপতন কোণের পরিবর্তনের কারণে সংবেদনশীলতার পরিবর্তন)।

ফিল্টার্ড ব্যাক প্রজেকশন (FBP) প্রায়শই প্রজেকশন থেকে চিত্র পুনর্গঠনের জন্য ব্যবহৃত হয়েছে। এই অ্যালগরিদমের সুবিধা হলো সরলতা এবং কম কম্পিউটিং সম্পদ প্রয়োজন। অসুবিধাগুলোর মধ্যে রয়েছে কাঁচা তথ্যের শট কোলাহল পুনর্গঠিত চিত্রে প্রকট হয়, এবং উচ্চ ট্রেসার শোষণযুক্ত অঞ্চলগুলো চিত্র জুড়ে দাগ সৃষ্টি করে। এছাড়া FBP তথ্যকে নির্ণায়কভাবে বিবেচনা করে – এটি পিইটি তথ্যের অন্তর্নিহিত অনিয়মিততাকে গণনায় ধরে না, ফলে উপরোক্ত সকল প্রাক-পুনর্গঠন সংশোধন প্রয়োজন।

পরিসংখ্যানভিত্তিক, সম্ভাবনা-ভিত্তিক পদ্ধতি: পরিসংখ্যানভিত্তিক, সম্ভাবনা-ভিত্তিক পুনরাবৃত্তিমূলক প্রত্যাশা-সর্বোচ্চকরণ অ্যালগরিদম যেমন শেপ-ভার্ডি অ্যালগরিদম বর্তমানে পুনর্গঠনের পছন্দনীয় পদ্ধতি। এই অ্যালগরিদমগুলো পরিমাপকৃত তথ্যের ভিত্তিতে অ্যানিহিলেশন ঘটনার সম্ভাব্য বন্টনের একটি অনুমান গণনা করে, পরিসংখ্যানিক নীতির উপর ভিত্তি করে। সুবিধা হলো উন্নত কোলাহল প্রোফাইল এবং FBP-এর সাধারণ দাগ আর্টিফ্যাক্টের প্রতি প্রতিরোধ, কিন্তু অসুবিধা হলো অধিক কম্পিউটার সম্পদ প্রয়োজন। পরিসংখ্যানভিত্তিক চিত্র পুনর্গঠন কৌশলের একটি অতিরিক্ত সুবিধা হলো শারীরিক প্রভাবগুলো (যেমন বিচ্ছুরিত ফোটন, এলোমেলো সমঘটনা, ক্ষয় এবং সনাক্তকারীর মৃত সময়) বিশ্লেষণাত্মক পুনর্গঠন অ্যালগরিদম ব্যবহারের সময় প্রাক-সংশোধন প্রয়োজন হতো, সেগুলো পুনর্গঠনে ব্যবহৃত সম্ভাবনা মডেলে অন্তর্ভুক্ত করা যায়, ফলে অতিরিক্ত কোলাহল হ্রাস সম্ভব। পুনরাবৃত্তিমূলক পুনর্গঠন পুনর্গঠিত চিত্রের রেজোলিউশন উন্নত করতেও দেখা গেছে, কারণ স্ক্যানার ফিজিক্সের অধিক পরিশীলিত মডেল বিশ্লেষণাত্মক পুনর্গঠন পদ্ধতির তুলনায় সম্ভাবনা মডেলে অন্তর্ভুক্ত করা যায়, ফলে তেজস্ক্রিয়তা বন্টনের পরিমাপ উন্নত হয়।

গবেষণায় দেখা গেছে যে বেইজিয়ান পদ্ধতি যেখানে পয়সন সম্ভাবনা ফাংশন এবং উপযুক্ত প্রাক-সম্ভাবনা (যেমন মসৃণকরণ প্রাক-সম্ভাবনা যা মোট প্রকরণ নিয়মিতকরণের দিকে নিয়ে যায় বা লাপ্লাসিয়ান বন্টন যা ওয়েভলেট বা অন্য ডোমেনে -ভিত্তিক নিয়মিতকরণের দিকে নিয়ে যায়), যেমন উলফ গ্রেনান্ডারের চালনি অনুমানক বা বেইজিয়ান শাস্তি পদ্ধতি বা আই.জে. গুডের রুক্ষতা পদ্ধতি প্রত্যাশা-সর্বোচ্চকরণ-ভিত্তিক পদ্ধতির চেয়ে উন্নত কর্মক্ষমতা প্রদান করতে পারে।

ক্ষয় সংশোধন: পরিমাণগত পিইটি ইমেজিংয়ের জন্য ক্ষয় সংশোধন আবশ্যক। এই সিস্টেমগুলিতে ক্ষয় সংশোধন 68জিই ঘূর্ণনশীল রড উৎস ব্যবহার করে ট্রান্সমিশন স্ক্যানের উপর ভিত্তি করে।

ট্রান্সমিশন স্ক্যান সরাসরি ৫১১ কেভি-এ ক্ষয় মান পরিমাপ করে। ক্ষয় ঘটে যখন দেহের অভ্যন্তরের রেডিওট্রেসার দ্বারা নির্গত ফোটন সনাক্তকারী ও ফোটন নির্গমনের মধ্যবর্তী টিস্যু দ্বারা শোষিত হয়। বিভিন্ন LOR-কে বিভিন্ন পুরুত্বের টিস্যু অতিক্রম করতে হয় বলে ফোটনগুলো ভিন্নভাবে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। ফলস্বরূপ দেহের গভীরে অবস্থিত কাঠামোগুলো ভুলভাবে নিম্ন ট্রেসার শোষণ সহ পুনর্গঠিত হয়। আধুনিক স্ক্যানারগুলো একীভূত এক্স-রে সিটি সরঞ্জাম ব্যবহার করে ক্ষয় অনুমান করতে পারে, পূর্বের সরঞ্জামের পরিবর্তে যা গামা রশ্মি (পজিট্রন নির্গমনকারী) উৎস এবং পিইটি সনাক্তকারী ব্যবহার করে মোটামুটি সিটি প্রদান করত।

যদিও ক্ষয়-সংশোধিত চিত্রগুলো সাধারণত অধিক বিশ্বস্ত উপস্থাপনা, সংশোধন প্রক্রিয়াটি নিজেই উল্লেখযোগ্য আর্টিফ্যাক্টের প্রতি সংবেদনশীল। তাই সংশোধিত ও অ-সংশোধিত চিত্র উভয়ই সর্বদা একসাথে পুনর্গঠিত ও পড়া হয়।

২ডি/৩ডি পুনর্গঠন: প্রারম্ভিক পিইটি স্ক্যানারগুলিতে শুধুমাত্র একটি ডিটেক্টর রিং থাকত, ফলে তথ্য অ্যাকুইজিশন ও পরবর্তী পুনর্গঠন একটি একক ট্রান্সভার্স সমতলে সীমাবদ্ধ ছিল। অধিক আধুনিক স্ক্যানারগুলো এখন একাধিক রিং অন্তর্ভুক্ত করে, মূলত ডিটেক্টরের একটি সিলিন্ডার গঠন করে।

এ ধরনের স্ক্যানার থেকে তথ্য পুনর্গঠনের দুটি পদ্ধতি রয়েছে:  
১. প্রতিটি রিংকে পৃথক সত্তা হিসেবে বিবেচনা করা, যেখানে শুধুমাত্র একটি রিংয়ের মধ্যে সমঘটনা শনাক্ত করা হয়, প্রতিটি রিংয়ের চিত্র পৃথকভাবে পুনর্গঠিত করা (২ডি পুনর্গঠন), অথবা  
২. রিংগুলোর মধ্যে এবং রিংয়ের ভিতরে সমঘটনা শনাক্ত করার অনুমতি দেওয়া, তারপর সম্পূর্ণ আয়তন একসাথে পুনর্গঠন করা (৩ডি)।

৩ডি কৌশলের সংবেদনশীলতা ভালো (কারণ অধিক সমঘটনা শনাক্ত ও ব্যবহৃত হয়) ফলে কম কোলাহল, কিন্তু বিচ্ছুরণ ও এলোমেলো সমঘটনার প্রভাবের প্রতি অধিক সংবেদনশীল, এবং অধিক কম্পিউটার সম্পদ প্রয়োজন। সাব-ন্যানোসেকেন্ড সময় রেজোলিউশন ডিটেক্টরের আবির্ভাবে এলোমেলো সমঘটনা বর্জন উন্নত হয়েছে, ফলে ৩ডি চিত্র পুনর্গঠন পছন্দনীয় হয়েছে।

সময়-অফ-ফ্লাইট (TOF) পিইটি:আধুনিক সিস্টেমে উচ্চতর সময় রেজোলিউশন (প্রায় ৩ ন্যানোসেকেন্ড) ব্যবহার করে "টাইম-অফ-ফ্লাইট" নামক একটি প্রযুক্তি প্রয়োগ করে সামগ্রিক কর্মক্ষমতা উন্নত করা হয়। টাইম-অফ-ফ্লাইট পিইটি অত্যন্ত দ্রুত গামা-রে শনাক্তকারী এবং ডাটা প্রসেসিং সিস্টেম ব্যবহার করে, যা দুটি ফোটন শনাক্তের মধ্যকার সময়ের পার্থক্য আরও সঠিকভাবে নির্ধারণ করতে পারে। অ্যানিহিলেশন ঘটনার উৎপত্তিস্থল সঠিকভাবে (বর্তমানে ১০ সেন্টিমিটারের মধ্যে) স্থানীয়করণ করা অসম্ভব। তাই ইমেজ রিকনস্ট্রাকশন এখনও প্রয়োজন হয়। টিওএফ প্রযুক্তি ইমেজের গুণমান, বিশেষত সিগন্যাল-টু-নয়েজ অনুপাত, উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করে।

সিটি বা এমআরআই-এর সাথে পিইটির সংমিশ্রণ   
  
পিইটি স্ক্যানগুলি ক্রমবর্ধমানভাবে সিটি বা এমআরআই স্ক্যানের পাশাপাশি পড়া হয়, যেখানে সংমিশ্রণ (কো-রেজিস্ট্রেশন) শারীরবৃত্তীয় এবং বিপাকীয় তথ্য প্রদান করে (অর্থাৎ, কাঠামোটি কী এবং এটি জৈব রাসায়নিকভাবে কী করছে)। যেহেতু পিইটি ইমেজিং শারীরবৃত্তীয় ইমেজিংয়ের (যেমন সিটি) সাথে সংমিশ্রণে সবচেয়ে কার্যকর, আধুনিক পিইটি স্ক্যানারগুলি এখন ইন্টিগ্রেটেড হাই-এন্ড মাল্টি-ডিটেক্টর-রো সিটি স্ক্যানার (পিইটি–সিটি) সহ পাওয়া যায়। যেহেতু দুটি স্ক্যান একই সেশনে অবিচ্ছিন্নভাবে করা যায়, রোগীর অবস্থান পরিবর্তন না করে, দুটি ইমেজ সেট আরও সঠিকভাবে রেজিস্টার্ড হয়, ফলে পিইটি ইমেজিংয়ের অস্বাভাবিক এলাকাগুলি সিটি ইমেজের শারীরবৃত্তীয় তথ্যের সাথে আরও নিখুঁতভাবে সম্পর্কিত হতে পারে। এটি মস্তিষ্কের বাইরে চলমান অঙ্গ বা উচ্চ শারীরবৃত্তীয় বৈচিত্র্যযুক্ত কাঠামোগুলির বিস্তারিত দৃশ্য প্রদর্শনে খুবই উপযোগী।

ইয়ুলিশ ইনস্টিটিউট অফ নিউরোসায়েন্সেস অ্যান্ড বায়োফিজিক্সে, বিশ্বের বৃহত্তম পিইটি–এমআরআই ডিভাইস এপ্রিল ২০০৯ সালে কার্যক্রম শুরু করে। একটি ৯.৪-টেসলা চৌম্বকীয় অনুরণন টোমোগ্রাফ (এমআরটি) পিইটির সাথে সংযুক্ত। বর্তমানে, শুধুমাত্র মাথা ও মস্তিষ্ককে এই উচ্চ চৌম্বক ক্ষেত্র শক্তিতে ইমেজ করা যায়।

মস্তিষ্ক ইমেজিংয়ের জন্য, সিটি, এমআরআই এবং পিইটি স্ক্যানগুলির রেজিস্ট্রেশন একটি ইন্টিগ্রেটেড পিইটি–সিটি বা পিইটি–এমআরআই স্ক্যানার ছাড়াই এন-লোকালাইজার নামক একটি ডিভাইস ব্যবহার করে সম্পন্ন করা যায়।

সীমাবদ্ধতা   
ক্ষণস্থায়ী রেডিওনিউক্লাইড ব্যবহারের মাধ্যমে বিষয়ের বিকিরণ ডোজ হ্রাস একটি আকর্ষণীয় বৈশিষ্ট্য। রোগ নির্ণয় পদ্ধতি হিসেবে এর প্রতিষ্ঠিত ভূমিকা ছাড়াও, পিইটির একটি প্রসারিত ভূমিকা রয়েছে থেরাপির প্রতিক্রিয়া মূল্যায়নের পদ্ধতি হিসেবে, বিশেষত ক্যান্সার থেরাপিতে, যেখানে রোগের অগ্রগতি সম্পর্কে অজ্ঞতার ঝুঁকি পরীক্ষার বিকিরণের ঝুঁকির চেয়ে অনেক বেশি। যেহেতু ট্রেসারগুলি তেজস্ক্রিয়, বয়স্ক এবং গর্ভবতী ব্যক্তিরা বিকিরণের ঝুঁকির কারণে এটি ব্যবহার করতে অক্ষম।

পিইটি স্ক্যানিংয়ের ব্যাপক ব্যবহারের সীমাবদ্ধতা আসে ক্ষণস্থায়ী রেডিওনিউক্লাইড উৎপাদনের জন্য প্রয়োজনীয় সাইক্লোট্রনের উচ্চ খরচ এবং রেডিওআইসোটোপ প্রস্তুতির পর রেডিওফার্মাসিউটিক্যাল উৎপাদনের জন্য বিশেষভাবে অভিযোজিত অন-সাইট রাসায়নিক সংশ্লেষণ যন্ত্রের প্রয়োজনীয়তা থেকে। একটি পজিট্রন-নির্গত রেডিওআইসোটোপ বহনকারী জৈব রেডিওট্রেসার অণুগুলি প্রথমে সংশ্লেষণ করে তারপর সেগুলির মধ্যে রেডিওআইসোটোপ প্রস্তুত করা যায় না, কারণ রেডিওআইসোটোপ প্রস্তুত করতে সাইক্লোট্রন দ্বারা বোমাবর্ষণ যেকোনো জৈব বাহককে ধ্বংস করে। পরিবর্তে, প্রথমে আইসোটোপ প্রস্তুত করতে হবে, তারপর যেকোনো জৈব রেডিওট্রেসার (যেমন এফডিজি) প্রস্তুত করার রসায়ন খুব দ্রুত, আইসোটোপ ক্ষয় হওয়ার আগেই সম্পন্ন করতে হবে। কিছু হাসপাতাল এবং বিশ্ববিদ্যালয়ই এই ধরনের সিস্টেম বজায় রাখতে সক্ষম, এবং বেশিরভাগ ক্লিনিক্যাল পিইটি তৃতীয় পক্ষের রেডিওট্রেসার সরবরাহকারীদের দ্বারা সমর্থিত, যারা একাধিক সাইটে একই সাথে সরবরাহ করতে পারে। এই সীমাবদ্ধতা ক্লিনিক্যাল পিইটিকে প্রধানত ফ্লোরিন-১৮ দ্বারা লেবেলযুক্ত ট্রেসার ব্যবহারে সীমাবদ্ধ করে, যার অর্ধ-জীবন ১১০ মিনিট এবং ব্যবহারের আগে যুক্তিসঙ্গত দূরত্বে পরিবহন করা যায়, অথবা রুবিডিয়াম-৮২ (রুবিডিয়াম-৮২ ক্লোরাইড হিসেবে ব্যবহৃত) যার অর্ধ-জীবন ১.২৭ মিনিট, যা একটি বহনযোগ্য জেনারেটরে তৈরি হয় এবং মায়োকার্ডিয়াল পারফিউশন গবেষণায় ব্যবহৃত হয়। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে কিছু অন-সাইট সাইক্লোট্রন, ইন্টিগ্রেটেড শিল্ডিং এবং "হট ল্যাব" (রেডিওআইসোটোপ নিয়ে কাজ করতে সক্ষম স্বয়ংক্রিয় রসায়ন ল্যাব) সহ, দূরবর্তী হাসপাতালে পিইটি ইউনিটগুলির সাথে আসতে শুরু করেছে। ছোট অন-সাইট সাইক্লোট্রনের উপস্থিতি ভবিষ্যতে প্রসারিত হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে, কারণ দূরবর্তী পিইটি মেশিনে আইসোটোপ পরিবহনের উচ্চ খরচের প্রতিক্রিয়ায় সাইক্লোট্রনগুলি সঙ্কুচিত হচ্ছে। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে পিইটি স্ক্যানের ঘাটতি কিছুটা কমেছে, কারণ রেডিওআইসোটোপ সরবরাহের জন্য রেডিওফার্মাসি রোলআউট বছরে ৩০ শতাংশ বৃদ্ধি পেয়েছে।

যেহেতু ফ্লোরিন-১৮ এর অর্ধ-জীবন প্রায় দুই ঘণ্টা, এই রেডিওনিউক্লাইড বহনকারী রেডিওফার্মাসিউটিক্যালের প্রস্তুত ডোজ কার্যদিবসে একাধিক অর্ধ-জীবনের ক্ষয়ের মধ্য দিয়ে যাবে। এর ফলে অবশিষ্ট ডোজের (একক আয়তনে কার্যকলাপ নির্ধারণ) ঘন ঘন পুনঃক্যালিব্রেশন এবং রোগী সময়সূচী পরিকল্পনা সতর্কতার সাথে করা প্রয়োজন।

ইতিহাস   

নির্গমন ও প্রেরণ টমোগ্রাফি-র ধারণাটি ১৯৫০-এর দশকের শেষভাগে ডেভিড ই. কুল, লুক চ্যাপম্যান ও রয় এডওয়ার্ডস দ্বারা প্রবর্তিত হয়। তাদের কাজ ওয়াশিংটন ইউনিভার্সিটি স্কুল অফ মেডিসিনে এবং পরবর্তীতে পেনসিলভেনিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ে একাধিক টমোগ্রাফিক যন্ত্রের নকশা ও নির্মাণের দিকে পরিচালিত করে। ১৯৬০ ও ৭০-এর দশকে মিশেল টের-পোগোসিয়ান, মাইকেল ই. ফেল্পস, এডওয়ার্ড জে. হফম্যান ও অন্যান্যরা ওয়াশিংটন ইউনিভার্সিটি স্কুল অফ মেডিসিনে টমোগ্রাফিক ইমেজিং যন্ত্র ও কৌশলগুলিকে আরও উন্নত করেন।

১৯৫০-এর দশকে ম্যাসাচুসেটস জেনারেল হাসপাতালে গর্ডন ব্রাউনেল, চার্লস বার্নহাম ও তাদের সহযোগীদের কাজ পিইটি প্রযুক্তির উন্নয়নে উল্লেখযোগ্য অবদান রাখে এবং চিকিৎসা ইমেজিংয়ের জন্য বিলোপ বিকিরণের প্রথম প্রদর্শনী অন্তর্ভুক্ত করে। আলোক পাইপ ও আয়তনিক বিশ্লেষণের ব্যবহারসহ তাদের উদ্ভাবনগুলি পিইটি ইমেজিংয়ের প্রসারে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। ১৯৬১ সালে জেমস রবার্টসন ও তার সহযোগীরা ব্রুকহেভেন ন্যাশনাল ল্যাবরেটরিতে প্রথম একক-তল পিইটি স্ক্যানার নির্মাণ করেন, যার ডাকনাম ছিল "হেড-শ্রিঙ্কার"।

পজিট্রন ইমেজিংয়ের গ্রহণযোগ্যতার জন্য সবচেয়ে দায়ী একটি কারণ ছিল রেডিওফার্মাসিউটিক্যালগুলির উন্নয়ন। বিশেষত, ২-ফ্লুরোডিঅক্সি-ডি-গ্লুকোজ (এফডিজি) নামক চিহ্নিত যৌগের উন্নয়ন—যা প্রথমে ১৯৬৮ সালে প্রাগের চার্লস বিশ্ববিদ্যালয়ের দুই চেক বিজ্ঞানী দ্বারা সংশ্লেষিত ও বর্ণিত হয়েছিল—ব্রুকহেভেন দলের পরিচালনায় আল উল্ফ ও জোয়ানা ফাউলারের তত্ত্বাবধানে পিইটি ইমেজিংয়ের সুযোগ প্রসারিত করতে একটি প্রধান ভূমিকা পালন করে। এই যৌগটি প্রথমে ১৯৭৬ সালের আগস্টে আব্বাস আলাভি দ্বারা পেনসিলভেনিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ে দুজন সাধারণ মানব স্বেচ্ছাসেবকের শরীরে প্রয়োগ করা হয়। একটি সাধারণ (অ-পিইটি) পারমাণবিক স্ক্যানার দ্বারা প্রাপ্ত মস্তিষ্কের চিত্রগুলি সেই অঙ্গে এফডিজি-র ঘনীভবন প্রদর্শন করে। পরবর্তীতে, আধুনিক পদ্ধতিটি প্রদানের জন্য এই পদার্থটি বিশেষায়িত পজিট্রন টমোগ্রাফিক স্ক্যানারে ব্যবহৃত হয়।

পজিট্রন যন্ত্রের যৌক্তিক সম্প্রসারণ ছিল দুটি দ্বি-মাত্রিক অ্যারে ব্যবহার করে একটি নকশা। পিসি-আই ছিল এই ধারণা ব্যবহার করে নির্মিত প্রথম যন্ত্র, যা ১৯৬৮ সালে নকশা করা হয়, ১৯৬৯ সালে সম্পূর্ণ হয় এবং ১৯৭২ সালে প্রতিবেদন প্রকাশিত হয়। পিইটি উন্নয়নে নিযুক্ত অনেকের কাছে এটি স্পষ্ট হয়ে ওঠে যে ডিটেক্টরের একটি বৃত্তাকার বা নলাকার অ্যারে পিইটি যন্ত্রের পরবর্তী যৌক্তিক পদক্ষেপ। যদিও অনেক গবেষক এই পদ্ধতিটি গ্রহণ করেছিলেন, জেমস রবার্টসন ও জাং-হি চো প্রথম রিং সিস্টেম প্রস্তাব করেছিলেন যা বর্তমান পিইটি-র আদর্শ রূপে পরিণত হয়েছে। প্রথম মাল্টিস্লাইস নলাকার অ্যারে পিইটি স্ক্যানারটি ১৯৭৪ সালে ম্যালিনক্রোড ইনস্টিটিউট অফ রেডিওলজিতে টের-পোগোসিয়ানের নেতৃত্বে দল দ্বারা সম্পন্ন হয়।

ডেভিড টাউনসেন্ড ও রোনাল্ড নাট-কে দায়ী করা পিইটি-সিটি স্ক্যানারকে ২০০০ সালে টাইম দ্বারা "বছরের চিকিৎসা উদ্ভাবন" হিসাবে নামকরণ করা হয়।

খরচ   

২০০৮ সালের আগস্ট মাস অনুযায়ী, ক্যান্সার কেয়ার অন্টারিও প্রতিবেদন দেয় যে প্রদেশে একটি পিইটি স্ক্যান বর্তমান গড় ইনক্রিমেন্টাল খরচ প্রতি স্ক্যানে সিএ$১,০০০–১,২০০। এতে রেডিওফার্মাসিউটিক্যালের খরচ এবং স্ক্যান পড়ার জন্য চিকিৎসকের স্টাইপেন্ড অন্তর্ভুক্ত।

মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে, একটি পিইটি স্ক্যানের আনুমানিক খরচ ইউএস$১,৫০০–৫,০০০।

ইংল্যান্ডে, ন্যাশনাল হেলথ সার্ভিসের রেফারেন্স খরচ (২০১৫–২০১৬) একটি প্রাপ্তবয়স্ক আউটপেশেন্ট পিইটি স্ক্যানের জন্য £৭৯৮।

অস্ট্রেলিয়ায়, ২০১৮ সালের জুলাই মাস অনুযায়ী, সম্পূর্ণ শরীরের এফডিজি পিইটির জন্য মেডিকেয়ার বেনিফিটস স্কিডিউল ফি স্ক্যানের ইন্ডিকেশনের উপর নির্ভর করে এ$৯৫৩ থেকে এ$৯৯৯ পর্যন্ত।

গুণগত নিয়ন্ত্রণ   
পিইটি সিস্টেমের সামগ্রিক কর্মক্ষমতা জ্যাসজাক ফ্যান্টমের মতো গুণগত নিয়ন্ত্রণ সরঞ্জাম দ্বারা মূল্যায়ন করা যায়।

আরও দেখুন

তথ্যসূত্র

বহিঃসংযোগ   
  
  

  
   
 হার্ভার্ড মেডিকেল স্কুলের পিইটি–সিটি অ্যাটলাস ()  
 ন্যাশনাল আইসোটোপ ডেভেলপমেন্ট সেন্টার—পিইটির জন্য রেডিওনিউক্লাইড সহ মার্কিন সরকারি উৎস—উৎপাদন, গবেষণা, উন্নয়ন, বিতরণ ও তথ্য  

  

 
৩ডি পারমাণবিক চিকিৎসা ইমেজিং
আমেরিকান উদ্ভাবন
আর্মেনিয়ান উদ্ভাবন
চিকিৎসা পদার্থবিজ্ঞান
ঔষধি রসায়নে বিকিরণ
স্নায়বিক ইমেজিং
পজিট্রন
বিকিরণ চিকিৎসা