مدل سازی سینتیک ردیاب و استخراج منحنی‌های فعالیت زمانی در پرتونگاری با نشر پوزیترون برای افزایش دقت در تشخیص نواحی سرطانی

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بی نالمللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران

2 گروه مهندسی مکانیک، واحد پردیس، دانشگاه آزاد اسلامی، پردیس، ایران

3 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بی نالمللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران

4 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران دانشکده رادیولوژی و علوم رادیولوژیستی، دانشگاه علوم پزشکی، دانشگاه جان هاپکینز، بالتیمور، امریکا

doi
10.22060/mej.2017.12109.5263
چکیده

یکی از کارآمدترین روش‌های تشخیص سرطان، پرتونگاری با نشر پوزیترون است. در این روش یک ماده پرتوزا (گسیل کننده پوزیترون) که ردیاب نامیده می‌شود به بدن بیمار تزریق شده و دستگاه پرتونگاری با استفاده از پرتوهای گسیل شده از ردیاب موجود در بدن تصویر برمی‌دارد. این روش علی رغم مزایایی که در تشخیص سرطان دارد هرگاه به صورت کیفی استفاده شود باعث ایجاد خطا در تشخیص صحیح می‌گردد. در این مقاله از روش کمی مبتنی بر معادلات ریاضی برای تشخیص نواحی سرطانی براساس تصاویر به دست آمده استفاده شده است. مدل ریاضی مورد استفاده مبتنی بر مدل‌های سینیتک چند بخشی است. به منظور مدل سازی، ردیاب فلو دی اکسی گلوکوز (اف-دی-جی)که یکی از معروف ترین ردیاب های در تشخیص سرطان است در نظر گرفته شده است و مدلی سه بخشی برای محاسبه سینتیک ردیاب به کار رفته است. به منظور بررسی صحت روش به کار رفته، نتایج تجربی یک مدل واقعی(تصاویر دینامیک پرتونگاری با نشر پوزیترون یک موش) مورد بررسی قرار گرفته و منحنی‌های فعالیت زمانی ردیاب در نواحی مختلف به منظور تشخیص ناحیه سرطانی استفاده شده است. نتایج، بیانگر این موضوع است که استفاده از منحنی‌های فعالیت زمانی ردیاب به دست آمده از مدل سازی، کمک شایانی به تشخیص نواحی سرطانی از بافت‌های طبیعی خواهد نمود.