Fluorodeoxyglucose (18F)
{{ডিসপ্লেয়িটলঃ ফ্লুরোডিওক্সিগ্লুকোজ (18এফ)} [18এফ] ফ্লুরোডিওক্সিগ্লুকোজ (আইএনএন), বা ফ্লুরোডিওক্সিগ্লুকোজ এফ 18 (ইউএসএএন এবং ইউএসপি), যাকে সাধারণত ফ্লুরোডিওক্সিগ্লুকোজ বলা হয় এবং সংক্ষেপে [18এফ] এফডিজি, 2-[18এফ] এফডিজি বা এফডিজি, একটি রেডিওফার্মাস্যুটিকাল, বিশেষত একটি রেডিওট্রেসার, যা মেডিকেল ইমেজিং পদ্ধতি পজিট্রন নির্গমন টমোগ্রাফি (পিইটি)-তে ব্যবহৃত হয়। রাসায়নিকভাবে, এটি 2-ডিঅক্সি-2-[18এফ] ফ্লুরো-ডি-গ্লুকোজ, একটি গ্লুকোজ অ্যানালগ, গ্লুকোজ অণুর সি-2 অবস্থানে সাধারণ হাইড্রক্সিল গ্রুপের পরিবর্তে পজিট্রন-নির্গমনকারী রেডিওনিউক্লাইড ফ্লোরিন-18 সহ। টিস্যু দ্বারা [18এফ] এফডিজি গ্রহণ গ্লুকোজের টিস্যু গ্রহণের জন্য একটি চিহ্নিতকারী, যা নির্দিষ্ট ধরনের টিস্যু বিপাকের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কযুক্ত। [18এফ] এফডিজি একজন রোগীর মধ্যে ইনজেকশনের পরে, একটি পিইটি স্ক্যানার শরীরের মধ্যে [18এফ] এফডিজি বিতরণের দ্বিমাত্রিক বা ত্রিমাত্রিক চিত্র তৈরি করতে পারে। 1976 সালে এর বিকাশের পর থেকে, [18এফ] এফডিজি স্নায়ুবিজ্ঞানের গবেষণায় গভীর প্রভাব ফেলেছিল। 1980 সালে পরবর্তী আবিষ্কার যে [18এফ] এফডিজি টিউমারে জমা হয় তা ক্যান্সার নির্ণয়ের একটি প্রধান ক্লিনিকাল হাতিয়ার হিসাবে পিইটির বিবর্তনকে সমর্থন করে। [18এফ] এফডিজি এখন পিইটি নিউরোইমেজিং এবং ক্যান্সার রোগীর ব্যবস্থাপনার জন্য ব্যবহৃত স্ট্যান্ডার্ড রেডিওট্রেসার। নিউক্লিয়ার মেডিসিন ফিজিশিয়ান বা রেডিওলজিস্ট দ্বারা বিভিন্ন চিকিৎসা অবস্থার নির্ণয়ের জন্য চিত্রগুলি মূল্যায়ন করা যেতে পারে। ইতিহাস 1968 সালে, চেকোস্লোভাকিয়ার চার্লস বিশ্ববিদ্যালয়ের জৈব রসায়ন বিভাগের ডাঃ জোসেফ পাকাক, জেডেনেক টোকিক এবং মিলোস্লাভ কার্নি প্রথম এফডিজির সংশ্লেষণ বর্ণনা করেছিলেন। পরে, 1970-এর দশকে ব্রুকহেভেন ন্যাশনাল ল্যাবরেটরির তাতসুও ইডো এবং আল ওল্ফ প্রথম ফ্লোরিন-18 লেবেলযুক্ত এফ. ডি. জি সংশ্লেষণের বর্ণনা দেন। 1976 সালের আগস্টে পেনসিলভেনিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ে আবাস আলাভি প্রথম দুইজন সাধারণ মানব স্বেচ্ছাসেবককে এই যৌগটি পরিচালনা করেন। একটি সাধারণ (অ-পিইটি) পারমাণবিক স্ক্যানার দিয়ে প্রাপ্ত মস্তিষ্কের চিত্রগুলি সেই অঙ্গে [18এফ] এফডিজির ঘনত্ব প্রদর্শন করে (নীচে ইতিহাসের রেফারেন্স দেখুন)। 1990 সালের আগস্ট থেকে শুরু করে 1991 সাল পর্যন্ত অব্যাহত থাকা এফ. ডি. জি-র কাঁচামাল অক্সিজেন-18-এর ঘাটতি আইসোটোপ সরবরাহের প্রয়োজনীয়তা তৈরি করে। উপসাগরীয় যুদ্ধের কারণে ইসরায়েলের অক্সিজেন-18 সুবিধা বন্ধ হয়ে গিয়েছিল এবং মার্কিন সরকার লস আলামোস ন্যাশনাল ল্যাবরেটরিতে কার্বন, অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেনের আইসোটোপ সুবিধা বন্ধ করে দিয়েছিল, যার ফলে আইসোটেক প্রধান সরবরাহকারী হিসাবে রয়ে গেছে। সংশ্লেষণ [18F] এফ. ডি. জি প্রথম [18F] এফ2-এর সাথে ইলেক্ট্রোফিলিক ফ্লুরিনেশনের মাধ্যমে সংশ্লেষিত হয়েছিল। পরবর্তীকালে, একই তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ দিয়ে একটি "নিউক্লিওফিলিক সংশ্লেষণ" তৈরি করা হয়েছিল। সমস্ত তেজস্ক্রিয় 18এফ-লেবেলযুক্ত রেডিওলিগান্ডের মতো, ফ্লোরিন-18-কে অবশ্যই প্রাথমিকভাবে একটি সাইক্লোট্রনে ফ্লোরাইড অ্যানায়ন হিসাবে তৈরি করতে হবে। সম্পূর্ণ [18F] এফ. ডি. জি তেজস্ক্রিয় ট্রেসারের সংশ্লেষণ অনাবৃত ফ্লোরাইড রেডিওট্রেসারের সংশ্লেষণের সাথে শুরু হয়, যেহেতু সাইক্লোট্রন বোমাবর্ষণ সাধারণত লিগ্যান্ডগুলির জন্য ব্যবহৃত ধরণের জৈব অণুগুলিকে ধ্বংস করে এবং বিশেষত, গ্লুকোজকে ধ্বংস করে দেয়। ফ্লোরিন-18-এর সাইক্লোট্রন উৎপাদন ডিউটেরন দিয়ে নিয়ন-20-এর বোমাবর্ষণের মাধ্যমে সম্পন্ন করা যেতে পারে, তবে সাধারণত 18ও-সমৃদ্ধ জলের প্রোটন বোমাবর্ষণের মাধ্যমে করা হয়, যার ফলে 18ও-তে একটি (পি-এন) প্রতিক্রিয়া (কখনও কখনও "নকআউট প্রতিক্রিয়া" বলা হয় যা উচ্চ সম্ভাবনার সাথে একটি সাধারণ ধরনের পারমাণবিক প্রতিক্রিয়া যেখানে একটি আগত প্রোটন একটি নিউট্রনকে "ছিটকে" দেয়)। এটি জলে "বাহক-মুক্ত" দ্রবীভূত [18F] ফ্লোরাইড ([18F] F−) আয়ন তৈরি করে। ফ্লোরিন-18-এর 109.8-minute অর্ধ-জীবন এই বিন্দুর পরে দ্রুত এবং স্বয়ংক্রিয় রসায়নকে প্রয়োজনীয় করে তোলে। অ্যানহাইড্রস ফ্লোরাইড লবণ, যা ফ্লোরিন গ্যাসের তুলনায় পরিচালনা করা সহজ, একটি সাইক্লোট্রনে তৈরি করা যেতে পারে। এই রসায়নটি অর্জনের জন্য, [18F] F− একটি আয়ন-বিনিময় কলামে আটকে জলীয় দ্রাবক থেকে পৃথক করা হয় এবং 2,2,2-ক্রিপ্ট্যান্ড এবং পটাসিয়াম কার্বনেটের অ্যাসিটোনাইট্রাইল দ্রবণ দিয়ে বিচ্ছিন্ন করা হয়। এলিউয়েটের বাষ্পীভবন [(ক্রিপ্ট-222) কে] + [18এফ] এফ-(2) দেয়। ফ্লোরাইড অ্যানায়নটি নিউক্লিওফিলিক তবে হাইড্রক্সাইডের সাথে জড়িত প্রতিযোগিতামূলক প্রতিক্রিয়া এড়াতে এর নির্জল অবস্থার প্রয়োজন হয়, যা একটি ভাল নিউক্লিওফাইলও। পটাসিয়াম আয়নগুলিকে পৃথক করার জন্য ক্রিপ্ট্যান্ডের ব্যবহার মুক্ত পটাসিয়াম এবং ফ্লোরাইড আয়নগুলির মধ্যে আয়ন-জোড়া এড়ায়, যা ফ্লোরাইড অ্যানায়নকে আরও প্রতিক্রিয়াশীল করে তোলে। মধ্যবর্তী 2-কে সুরক্ষিত ম্যানোজ ট্রাইফ্লেট দিয়ে চিকিত্সা করা হয় (1); ফ্লোরাইড অ্যানায়ন একটি এস. এন. 2 বিক্রিয়ায় ট্রাইফ্লেট ছেড়ে যাওয়া গোষ্ঠীকে স্থানচ্যুত করে, যা সুরক্ষিত ফ্লোরিনযুক্ত ডিঅক্সিগ্লুকোজ (3) প্রদান করে। ক্ষার হাইড্রোলাইসিস অ্যাসিটাইল সুরক্ষা গোষ্ঠীগুলিকে সরিয়ে দেয়, আয়ন-বিনিময়ের মাধ্যমে ক্রিপ্ট্যান্ড অপসারণের পরে পছন্দসই পণ্য দেয় (4): ক্রিয়া প্রক্রিয়া, বিপাকীয় শেষ-পণ্য এবং বিপাকীয় হার [18F] এফ. ডি. জি, গ্লুকোজ অ্যানালগ হিসাবে, মস্তিষ্ক, বাদামী অ্যাডিপোসাইট, কিডনি এবং ক্যান্সার কোষের মতো উচ্চ-গ্লুকোজ-ব্যবহারকারী কোষগুলি গ্রহণ করে, যেখানে ফসফোরিলেশন কোষ থেকে গ্লুকোজকে আবার মুক্ত হতে বাধা দেয়, একবার এটি শোষিত হয়ে গেলে। স্বাভাবিক গ্লুকোজের 2-হাইড্রক্সিল গ্রুপ (-ওএইচ) আরও গ্লাইকোলাইসিসের (গ্লুকোজকে বিভক্ত করে বিপাক) জন্য প্রয়োজন হয়, কিন্তু [18এফ] এফডিজি এই 2-হাইড্রক্সিল অনুপস্থিত। সুতরাং, এর সহযোগী অণু 2-ডিঅক্সি-ডি-গ্লুকোজের সাথে সাধারণভাবে, এফ. ডি. জি কোষে আরও বিপাক করা যায় না। [18F] এফডিজি-6-ফসফেট গঠিত হয় যখন [18F] এফডিজি কোষে প্রবেশ করে তেজস্ক্রিয় ক্ষয়ের আগে কোষ থেকে বেরিয়ে আসতে পারে না। ফলস্বরূপ, [18F] এফ. ডি. জি-র বিতরণ শরীরের কোষ দ্বারা গ্লুকোজ গ্রহণ এবং ফসফোরিলেশনের বিতরণের একটি ভাল প্রতিফলন। [18এফ] এফ. ডি. জি-তে ফ্লোরিন বিটা-ক্ষয়ের মাধ্যমে 18ও-তে তেজস্ক্রিয়ভাবে ক্ষয় হয়। জলীয় পরিবেশে হাইড্রোনিয়াম আয়ন থেকে একটি প্রোটন এইচ + তোলার পর, অণুটি সি-2 অবস্থানে হাইড্রক্সিলে ক্ষতিকারক অ-তেজস্ক্রিয় "ভারী অক্সিজেন" লেবেলযুক্ত গ্লুকোজ-6-ফসফেটে পরিণত হয়। 2-হাইড্রক্সিলের নতুন উপস্থিতি এখন এটিকে সাধারণ গ্লুকোজের মতো স্বাভাবিকভাবে বিপাক করতে দেয়, অ-তেজস্ক্রিয় শেষ পণ্য তৈরি করে। যদিও তত্ত্বগতভাবে সমস্ত [18F] এফ. ডি. জি 110 মিনিটের তেজস্ক্রিয়তা নির্মূল অর্ধ-জীবন (ফ্লোরিন-18-এর মতো) দিয়ে বিপাক করা হয়, ক্লিনিকাল গবেষণায় দেখা গেছে যে [18F] এফ. ডি. জি বিভাজনের তেজস্ক্রিয়তা দুটি প্রধান ভগ্নাংশে বিভক্ত হয়। ফ্লোরিন-18 ক্রিয়াকলাপের প্রায় 75 শতাংশ টিস্যুতে থাকে এবং 110 মিনিটের অর্ধ-জীবনের সাথে নির্মূল করা হয়, সম্ভবত O-18-এর জায়গায় ক্ষয় হয়ে [18O] O-গ্লুকোজ-6-ফসফেট তৈরি করে, যা অ-তেজস্ক্রিয় (এই অণুটি শীঘ্রই কার্বন ডাই অক্সাইড এবং জলে বিপাক করা যেতে পারে, ফ্লোরিনকে অক্সিজেনে পারমাণবিক রূপান্তরের পরে বিপাক প্রতিরোধ করা বন্ধ হয়ে যায়)। [18এফ] এফডিজির আরেকটি ভগ্নাংশ, যা একটি ইনজেকশনের মোট ফ্লোরিন-18 ক্রিয়াকলাপের প্রায় 20 শতাংশ প্রতিনিধিত্ব করে, [18এফ] এফডিজির একটি ডোজের দুই ঘন্টা পরে প্রায় 16 মিনিটের দ্রুত অর্ধ-জীবন সহ (এই অংশটি রেনাল-সংগ্রহ ব্যবস্থা এবং মূত্রাশয়কে একটি সাধারণ পিইটি স্ক্যানে বিশিষ্ট করে তোলে)। এই সংক্ষিপ্ত জৈবিক অর্ধ-জীবন ইঙ্গিত দেয় যে, মোট ফ্লোরিন-18 ট্রেসার ক্রিয়াকলাপের এই 20 শতাংশ অংশ আইসোটোপ নিজেই ক্ষয় হতে পারে তার চেয়ে অনেক দ্রুত রেনালিতে নির্মূল করা হয়। সাধারণ গ্লুকোজের বিপরীতে, এফ. ডি. জি কিডনি দ্বারা সম্পূর্ণরূপে পুনরায় শোষিত হয় না। এই দ্রুত নির্গত প্রস্রাব 18এফ-এর কারণে, পিইটি স্ক্যানের মধ্য দিয়ে যাওয়া রোগীর প্রস্রাব আইসোটোপ প্রয়োগের পরে কয়েক ঘন্টার জন্য বিশেষভাবে তেজস্ক্রিয় হতে পারে। [18এফ] এফ. ডি. জি-র সমস্ত তেজস্ক্রিয়তা, 20 শতাংশ যা পরীক্ষার পরে প্রস্রাবের প্রথম কয়েক ঘন্টার মধ্যে দ্রুত নির্গত হয় এবং 80 শতাংশ যা রোগীর মধ্যে থাকে, 110 মিনিটের অর্ধ-জীবনের সাথে ক্ষয় হয় (মাত্র দুই ঘন্টার মধ্যে)। সুতরাং, 24 ঘন্টার মধ্যে (ইনজেকশনের পরে 13টি অর্ধ-জীবন), রোগীর তেজস্ক্রিয়তা এবং যে কোনও প্রাথমিকভাবে শূন্য প্রস্রাবে যা পিইটি পরীক্ষার পরে বিছানায় বা বস্তুতে দূষিত হতে পারে তা ডোজের প্রাথমিক তেজস্ক্রিয়তার 2−13 =-এ ক্ষয় হয়ে যাবে। বাস্তবে, যে রোগীদের [18এফ] এফ. ডি. জি ইনজেকশন দেওয়া হয়েছে তাদের বলা হয় যে, বিশেষত বিকিরণ-সংবেদনশীল ব্যক্তিদের, যেমন শিশু, শিশু এবং গর্ভবতী মহিলাদের, কমপক্ষে 12 ঘন্টার জন্য (7টি অর্ধ-জীবন, বা প্রাথমিক তেজস্ক্রিয় মাত্রায় ক্ষয় হওয়া) কাছাকাছি থাকা এড়িয়ে চলুন। ডিস্ট্রিবিউশন লেবেলযুক্ত [18এফ] এফডিজি যৌগের তুলনামূলকভাবে স্বল্প বালুচর জীবন রয়েছে যা 109.8 মিনিটের অর্ধ-জীবন বা দুই ঘন্টার সামান্য কম সময়ের সাথে ফ্লুরিন-18-এর শারীরিক ক্ষয় দ্বারা প্রভাবিত হয়। তবুও, কার্বন-11-এর মতো অন্যান্য চিকিৎসা রেডিওআইসোটোপগুলির বিপরীতে, এই অর্ধ-জীবন যৌগটিকে দূরবর্তী পিইটি স্ক্যানিং সুবিধাগুলিতে পাঠানোর অনুমতি দেওয়ার জন্য যথেষ্ট দীর্ঘ। তেজস্ক্রিয় যৌগগুলির জন্য পরিবহন বিধিবিধানের কারণে, সরবরাহ সাধারণত বিশেষভাবে লাইসেন্সপ্রাপ্ত সড়ক পরিবহনের মাধ্যমে করা হয়, তবে পরিবহনের মাধ্যমগুলিতে নিবেদিত ছোট বাণিজ্যিক জেট পরিষেবাও অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে। বিমানের মাধ্যমে পরিবহণ একটি [18এফ] এফডিজি উৎপাদন স্থানের চারপাশে বিতরণ এলাকা প্রসারিত করার অনুমতি দেয় যাতে যৌগটি শত শত মাইল দূরে পিইটি স্ক্যানিং কেন্দ্রগুলিতে সরবরাহ করা যায়। সম্প্রতি, [18এফ] এফডিজি তৈরির জন্য অবিচ্ছেদ্য সুরক্ষা কবচ এবং বহনযোগ্য রসায়ন স্টেশন সহ সাইক্লোট্রনগুলি দূরবর্তী হাসপাতালগুলিতে পিইটি স্ক্যানারগুলির সাথে রয়েছে। এই প্রযুক্তি ভবিষ্যতে কিছু প্রতিশ্রুতি রাখে, [18এফ] এফ. ডি. জি উৎপাদনের স্থান থেকে ব্যবহারের স্থানে পরিবহনের জন্য কিছু ঝাঁকুনি প্রতিস্থাপনের জন্য। প্রোডাকশন অ্যালায়েন্স মেডিকেল এবং সিমেন্স হেলথকেয়ার যুক্তরাজ্যের একমাত্র উৎপাদক। ইংল্যান্ডে এফ. ডি. জি-র একটি ডোজের দাম প্রায় 130 পাউন্ড। উত্তর আয়ারল্যান্ডে, যেখানে একক সরবরাহকারী রয়েছে, সেখানে ডোজের দাম 450 পাউন্ড পর্যন্ত। আইবিএ মলিকিউলার নর্থ আমেরিকা এবং জেভাকোর মলিকিউলার, উভয়ই ইলিনয় হেলথ অ্যান্ড সায়েন্সের মালিকানাধীন (আইবিএএম 1 আগস্ট 2015 পর্যন্ত ক্রয় করা হয়েছে), সিমেন্সের পিইটিনেট সলিউশনস (সিমেন্স হেলথকেয়ারের একটি সহায়ক সংস্থা) এবং কার্ডিনাল হেলথ মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে প্রযোজক। পিইটি ইমেজিং-এ প্রয়োগ, [18এফ] এফডিজি প্রাথমিকভাবে অঙ্কোলজিতে টিউমার ইমেজিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়, যেখানে একটি স্থির [18এফ] এফডিজি পিইটি স্ক্যান করা হয় এবং টিউমার [18এফ] এফডিজি গ্রহণ স্ট্যান্ডার্ডাইজড আপটেক ভ্যালু (এসইউভি)-এর পরিপ্রেক্ষিতে বিশ্লেষণ করা হয়। এফডিজি পিইটি/সিটি হৃৎপিণ্ড এবং মস্তিষ্কে গ্লুকোজ বিপাকের মূল্যায়নের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। [18এফ] এফডিজি কোষ দ্বারা গ্রহণ করা হয়, হেক্সোকিনেজ দ্বারা ফসফোরিলেটেড (যার মাইটোকন্ড্রিয়াল ফর্ম দ্রুত বর্ধনশীল ম্যালিগন্যান্ট টিউমারে ব্যাপকভাবে উন্নত হয়), এবং উচ্চ বিপাকীয় ক্রিয়াকলাপ সহ টিস্যু দ্বারা ধরে রাখা হয়, যেমন বেশিরভাগ ধরণের ম্যালিগন্যান্ট টিউমার। ফলস্বরূপ, এফডিজি-পিইটি ক্যান্সারের রোগ নির্ণয়, পর্যায় এবং পর্যবেক্ষণের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, বিশেষ করে হজকিন্স রোগ, নন-হজকিন্স লিম্ফোমা, কোলোরেক্টাল ক্যান্সার, স্তন ক্যান্সার, মেলানোমা এবং ফুসফুসের ক্যান্সারে। এটি আলঝেইমার রোগ নির্ণয়ে ব্যবহারের জন্যও অনুমোদিত হয়েছে। টিউমার বা মেটাস্ট্যাটিক রোগের অনুসন্ধানে বডি-স্ক্যানিং অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, দ্রবণে [18এফ]-এফডিজির একটি ডোজ (সাধারণত 5 থেকে 10 মিলিক্যুরি বা 200 থেকে 400 এমবিকিউ) সাধারণত একটি শিরায় চলমান লবণাক্ত ড্রিপে দ্রুত ইনজেকশন দেওয়া হয়, এমন একজন রোগীর মধ্যে যিনি কমপক্ষে ছয় ঘন্টা উপবাস করছেন এবং যার রক্তে শর্করার পরিমাণ উপযুক্তভাবে কম রয়েছে। (এটি কিছু ডায়াবেটিসের জন্য একটি সমস্যা; সাধারণত পিইটি স্ক্যানিং কেন্দ্রগুলি রক্তে গ্লুকোজের মাত্রা প্রায় 180 মিলিগ্রাম/ডিএল = 10 এমএমওএল/এল এর বেশি রোগীদের আইসোটোপ পরিচালনা করবে না এবং এই ধরনের রোগীদের অবশ্যই পুনর্নির্ধারণ করা উচিত)। তারপরে রোগীকে চিনি বিতরণের জন্য প্রায় এক ঘন্টা অপেক্ষা করতে হবে এবং গ্লুকোজ ব্যবহার করে এমন অঙ্গগুলিতে নিয়ে যেতে হবে-এমন একটি সময় যখন পেশীগুলিতে তেজস্ক্রিয় চিনির শোষণ হ্রাস করার জন্য শারীরিক ক্রিয়াকলাপকে ন্যূনতম রাখতে হবে (এটি স্ক্যানে অযাচিত নিদর্শনগুলির কারণ হয়, বিশেষত যখন আগ্রহের অঙ্গগুলি শরীরের ভিতরে বনাম মাথার খুলির ভিতরে থাকে তখন পড়ার ক্ষেত্রে হস্তক্ষেপ করে)। তারপরে, রোগীকে এক বা একাধিক স্ক্যানের জন্য পিইটি স্ক্যানারে রাখা হয় যা 20 মিনিট থেকে এক ঘন্টা পর্যন্ত সময় নিতে পারে (প্রায়শই, একবারে শরীরের দৈর্ঘ্যের মাত্র এক-চতুর্থাংশ চিত্র নেওয়া যেতে পারে)। আরও দেখুন ফ্লুরোডোপা রেফারেন্স বাহ্যিক লিঙ্ক অ্যালডোজেস ডিঅক্সি সুগার মেডিসিনাল রেডিওকেমিস্ট্রি নিউরোইমেজিং অর্গানোফ্লোরাইডস পিইটি রেডিওট্রেসারস পাইরানোজেস রেডিওফার্মাস্যুটিক্যালস ডিঃ ফ্লুরডেসক্সিগ্লুকোজ