การถ่ายภาพด้วยการปล่อยโฟตอนเดี่ยว

การถ่ายภาพรังสีเอกซ์แบบปล่อยแสงเดี่ยว (SPET) กำลังเข้ามาแทนที่การถ่ายภาพรังสีแบบคงที่แบบเดิม เนื่องจากการถ่ายภาพรังสีเอกซ์แบบปล่อยแสงเดี่ยวช่วยให้สามารถตรวจจับพื้นที่ที่มีความเสียหายของอวัยวะได้ดีกว่าด้วยปริมาณรังสีที่เท่ากัน กล่าวคือ สามารถตรวจจับบริเวณที่มีความเสียหายของอวัยวะน้อยกว่ามาก เช่น ต่อมน้ำเหลืองร้อนและต่อมน้ำเหลืองเย็น กล้องแกมมาพิเศษถูกนำมาใช้ในการถ่ายภาพรังสีเอกซ์แบบปล่อยแสงเดี่ยว กล้องชนิดนี้แตกต่างจากกล้องทั่วไปตรงที่ตัวตรวจจับ (โดยปกติจะมี 2 ตัว) ของกล้องจะหมุนรอบร่างกายของผู้ป่วย ในระหว่างการหมุนนั้น สัญญาณประกายแสงจะถูกส่งไปยังคอมพิวเตอร์จากมุมถ่ายภาพที่ต่างกัน ซึ่งทำให้สามารถสร้างภาพอวัยวะแบบแบ่งชั้นบนจอแสดงผลได้ (เช่นเดียวกับการสร้างภาพแบบแบ่งชั้นอีกแบบหนึ่ง คือ การถ่ายภาพรังสีเอกซ์ด้วยคอมพิวเตอร์)

การถ่ายภาพด้วยการปล่อยโฟตอนเดี่ยวมีวัตถุประสงค์เดียวกันกับการถ่ายภาพด้วยคลื่นแสงคงที่ นั่นคือเพื่อให้ได้ภาพทางกายวิภาคและการทำงานของอวัยวะ แต่แตกต่างจากการถ่ายภาพด้วยคลื่นแสงคงที่ตรงที่คุณภาพของภาพที่สูงกว่า ช่วยให้ตรวจจับรายละเอียดที่ละเอียดกว่าได้ จึงสามารถระบุโรคได้ในระยะเริ่มต้นและมีความน่าเชื่อถือมากกว่า ด้วยจำนวน "ส่วน" ตามขวางที่เพียงพอในช่วงเวลาสั้นๆ จึงสามารถใช้คอมพิวเตอร์สร้างภาพสามมิติของอวัยวะบนหน้าจอได้ ทำให้แสดงโครงสร้างและการทำงานของอวัยวะได้แม่นยำยิ่งขึ้น

มีการสร้างภาพด้วยรังสีนิวไคลด์แบบแบ่งชั้นอีกประเภทหนึ่ง คือ การถ่ายภาพรังสีด้วยโพซิตรอนสองโฟตอน (PET) นิวไคลด์ที่ปล่อยโพซิตรอนจะถูกใช้เป็น RFP โดยส่วนใหญ่เป็นนิวไคลด์อายุสั้นมากที่มีครึ่งชีวิตหลายนาที ได้แก่¹¹องศาเซลเซียส (20.4 นาที) ¹¹นิวตัน (10 นาที) ^{15 องศา}เซลเซียส (2.03 นาที) และ^{18องศา}ฟาเรนไฮต์ (10 นาที) โพซิตรอนที่ปล่อยออกมาจากนิวไคลด์เหล่านี้จะทำลายล้างบริเวณใกล้อะตอมด้วยอิเล็กตรอน ส่งผลให้เกิดควอนตัมแกมมา 2 ชนิด คือ โฟตอน (จึงเป็นที่มาของชื่อวิธีนี้) ซึ่งบินหนีจากจุดทำลายล้างในทิศทางตรงกันข้ามโดยสิ้นเชิง ควอนตัมที่บินหนีจะถูกบันทึกโดยเครื่องตรวจจับหลายเครื่องของกล้องแกมมา ซึ่งอยู่รอบ ๆ บุคคลที่ถูกตรวจสอบ

ข้อดีหลักของการตรวจ PET คือสามารถใช้สารกัมมันตรังสีที่ใช้ติดฉลากยาทางสรีรวิทยาที่สำคัญมาก เช่น กลูโคส ซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่ามีส่วนเกี่ยวข้องอย่างมากในกระบวนการเผาผลาญต่างๆ เมื่อกลูโคสที่ติดฉลากแล้วถูกนำเข้าสู่ร่างกายของผู้ป่วย กลูโคสจะถูกรวมเข้าในกระบวนการเผาผลาญของเนื้อเยื่อสมองและกล้ามเนื้อหัวใจอย่างแข็งขัน การบันทึกพฤติกรรมของยาในอวัยวะที่กล่าวถึงข้างต้นโดยใช้การตรวจ PET จะทำให้สามารถตัดสินลักษณะของกระบวนการเผาผลาญในเนื้อเยื่อได้ ตัวอย่างเช่น ในสมอง จะสามารถตรวจพบรูปแบบเริ่มต้นของความผิดปกติของการไหลเวียนโลหิตหรือการพัฒนาของเนื้องอกได้ด้วยวิธีนี้ และยังสามารถตรวจพบการเปลี่ยนแปลงในกิจกรรมทางสรีรวิทยาของเนื้อเยื่อสมองที่ตอบสนองต่อสิ่งเร้าทางสรีรวิทยา เช่น แสงและเสียง ได้อีกด้วย ในกล้ามเนื้อหัวใจ สามารถระบุอาการเริ่มต้นของความผิดปกติของการเผาผลาญได้

การแพร่กระจายของวิธีการที่สำคัญและมีแนวโน้มดีนี้ในคลินิกถูกจำกัดด้วยข้อเท็จจริงที่ว่านิวไคลด์กัมมันตรังสีอายุสั้นพิเศษถูกผลิตขึ้นในเครื่องเร่งอนุภาคนิวเคลียร์หรือไซโคลตรอน เป็นที่ชัดเจนว่าเป็นไปได้ที่จะทำงานกับเครื่องเร่งอนุภาคเหล่านี้ได้ก็ต่อเมื่อไซโคลตรอนตั้งอยู่ในสถาบันการแพทย์โดยตรง ซึ่งด้วยเหตุผลที่ชัดเจน จึงมีให้ใช้เฉพาะกับศูนย์การแพทย์จำนวนจำกัดเท่านั้น โดยส่วนใหญ่เป็นสถาบันวิจัยขนาดใหญ่

การสแกนมีวัตถุประสงค์เดียวกันกับการถ่ายภาพด้วยแสงเลเซอร์ คือ เพื่อให้ได้ภาพเรดิโอนิวไคลด์ อย่างไรก็ตาม เครื่องตรวจจับด้วยเครื่องสแกนมีผลึกเรดิโอนิวไคลด์ที่มีขนาดค่อนข้างเล็ก โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางหลายเซนติเมตร ดังนั้น เพื่อดูอวัยวะทั้งหมดที่กำลังตรวจสอบ จำเป็นต้องเคลื่อนที่ผลึกนี้ตามลำดับเป็นเส้นต่อเส้น (เช่น เหมือนกับลำแสงอิเล็กตรอนในหลอดรังสีแคโทด) การเคลื่อนที่ดังกล่าวจะช้า ส่งผลให้การตรวจใช้เวลาหลายสิบนาที บางครั้งนานถึง 1 ชั่วโมงหรือมากกว่านั้น คุณภาพของภาพที่ได้ในกรณีนี้ต่ำ และการประเมินฟังก์ชันเป็นเพียงค่าประมาณเท่านั้น ด้วยเหตุนี้ การสแกนจึงไม่ค่อยใช้ในการวินิจฉัยเรดิโอนิวไคลด์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่ไม่มีกล้องแกมมา

ห้องปฏิบัติการบางแห่งใช้การถ่ายภาพรังสีเพื่อบันทึกกระบวนการทำงานในอวัยวะต่างๆ เช่น การสะสม การขับถ่าย หรือการผ่านของสารเภสัชรังสี โดยการถ่ายภาพรังสีจะมีเซ็นเซอร์ประกายแสงหนึ่งตัวหรือมากกว่านั้นติดตั้งอยู่เหนือพื้นผิวร่างกายของผู้ป่วย เมื่อนำสารเภสัชรังสีเข้าไปในร่างกายของผู้ป่วย เซ็นเซอร์เหล่านี้จะตรวจจับรังสีแกมมาของนิวไคลด์กัมมันตรังสีและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า จากนั้นบันทึกลงในกระดาษกราฟในรูปแบบกราฟ

อย่างไรก็ตาม ความเรียบง่ายของอุปกรณ์เอกซเรย์และการศึกษาทั้งหมดถูกขีดฆ่าด้วยข้อเสียที่สำคัญมาก นั่นคือ ความแม่นยำของการศึกษาต่ำ ความจริงก็คือ เมื่อใช้เอกซเรย์แล้ว ไม่เหมือนการใช้เครื่องตรวจด้วยรังสีเอกซ์ มันเป็นเรื่องยากมากที่จะรักษา "รูปทรงการนับ" ที่ถูกต้อง นั่นคือ การวางเครื่องตรวจจับไว้เหนือพื้นผิวของอวัยวะที่ต้องการตรวจพอดี เนื่องมาจากความไม่แม่นยำดังกล่าว เครื่องตรวจจับเอกซเรย์จึงมักจะ "มองเห็น" สิ่งอื่นนอกเหนือจากที่จำเป็น และประสิทธิภาพของการศึกษาก็ต่ำ

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]