การถ่ายภาพรังสีระนาบด้วยการปล่อยโพซิตรอน

โพซิตรอนอีมิสชันโทโมกราฟี (อังกฤษ: Positron emission tomography; PET) หรือ การตรวจเอกซ์เรย์ด้วยโพสิตรอน หรือ การถ่ายภาพรังสีจากอนุภาคโพสิตรอนหลายระบบ เป็นเทคนิคทางการแพทย์นิวเคลียร์ที่ช่วยสร้างภาพทางการแพทย์ (medical imaging) ซึ่งแสดงผลเป็นภาพสามมิติและให้ข้อมูลเกี่ยวกับกระบวนการชีวเคมีของร่างกายหรือเมตาบอลิซึม (metabolism) ที่เฉพาะเจาะจง (metabolic information) เพื่อใช้วิเคราะห์ความผิดปกติต่าง ๆ ของร่างกาย และติดตามความก้าวหน้าของการรักษาทางการแพทย์ (therapy monitoring) นอกจากนี้ยังสามารถใช้เทคนิคนี้ในการช่วยศึกษาและติดตามกระบวนการชีวเคมีที่เฉพาะเจาะจงได้อีกด้วย

ภาพเครื่องตรวจโพซิตรอนอีมิสชันโทโมกราฟีแบบทั่วไป

หลักการ

ถึงแม้ว่าเทคนิคนี้จะสามารถใช้เพื่อตรวจความผิดปกติของกระบวนการต่าง ๆ ในร่างกายได้อย่างเฉพาะเจาะจงและแม่นยำในระดับโมเลกุล ก่อนการเกิดโรคต่าง ๆ แต่การตรวจร่างกายด้วยวิธีนี้ได้นั้น ต้องอาศัยโมเลกุลที่ติดกับกัมมันตรังสี หรือเรียกในภาษาทางเคมีนิวเคลียร์ว่า "เรดิโอเทรเซอร์" (radiotracer) โดยโมเลกุลที่ใช้นั้นต้องมีความเฉพาะเจาะจงต่อเอนไซม์ที่ต้องการศึกษา เมื่อฉีดเรดิโอเทรเซอร์เข้าสู่ร่างกาย เทรเซอร์จะกระจายไปสู่อวัยวะหรือส่วนของร่างกายที่มีเอนไซม์ที่จับเทรเซอร์ได้ดี ส่วนของกัมมันตรังสีที่ไม่เสถียรจะสลายตัวและปลดปล่อยโพซิตรอนออกมา โพซิตรอนจะเดินทางได้ไม่กี่มิลลิเมตร (ขึ้นอยู่กับพลังงาน) จะไปชนและรวมตัวกับอิเล็กตรอน (annihilation) ได้รังสีแกมมา 2 โฟตอนที่มีพลังงาน 511 keV ในทิศทางตรงกันข้าม เครื่องตรวจจับรังสีแกมมาที่รายล้อมอยู่นั้นก็จะได้รับสัญญาณนั้น ส่งไปที่คอมพิวเตอร์เพื่อประมวลผลเป็นภาพสามมิติ

การใช้งาน

โมเลกุลแรกที่ถูกนำมาใช้เป็นเรดิโอเทรเซอร์คือ [¹⁸F]ฟลูออโรดิออกซีกลูโคส หรือ [¹⁸F]-FDG ซึ่งเป็นโมเลกุลที่มีโครงสร้างคล้ายกลูโคส สามารถได้ภาพทางการแพทย์ของกระบวนการเผาผลาญกลูโคสในร่างกาย (glucose metabolism) ได้อย่างชัดเจน ซึ่งช่วยวิเคราะห์ความผิดปกติของการผิดปกติของการเผาผลาญกลูโคส เช่น ถ้าได้สัญญาณของการเผาผลาญกลูโคสที่สมองและกระเพาะปัสสาวะเท่านั้น ก็ถือได้ว่าเป็นปกติ แต่ถ้าพบที่จุดอื่นของร่างกายที่มีการเผาผลาญมากกว่าปกติ อาจสันนิษฐานได้ว่าบริเวณนั้นอาจจะเป็นเซลล์ที่เจริญเติบโตผิดปกติและอาจจะนำไปสู่มะเร็งก็เป็นได้ นอกจากนี้สำหรับผู้ป่วยที่ได้รับการรักษา อาจจะใช้วิธีนี้เพื่อติดตามความก้าวหน้าของการรักษา หรือสำหรับนักวิจัย สามารถใช้เทคนิคนี้ในการติดตามกระบวนการชีวเคมีอื่น ๆ ของร่างกายได้อีกด้วย

อ้างอิง

1. Bailey DL, Townsend DW, Valk PE, Maisy MN (2005). Positron Emission Tomography: Basic Sciences. Secaucus, NJ: Springer-Verlag. ISBN 978-1-85233-798-8.
2. บัญชีจำแนกทางสถิติระหว่างประเทศของโรคและปัญหาสุขภาพที่เกี่ยวข้อง บทที่ 18 (R90-R94).
3. Wagenknecht G, Kaiser HJ, Mottaghy FM, Herzog H (กุมภาพันธ์ 2013). "MRI for attenuation correction in PET: methods and challenges". Magma. 26 (1): 99–113. doi:10.1007/s10334-012-0353-4. PMC 3572388. PMID 23179594.
4. Som P, Atkins HL, Bandoypadhyay D, Fowler JS, MacGregor RR, Matsui K, และคณะ (กรกฎาคม 1980). "A fluorinated glucose analog, 2-fluoro-2-deoxy-D-glucose (F-18): nontoxic tracer for rapid tumor detection". Journal of Nuclear Medicine. 21 (7): 670–5. PMID 7391842.

แหล่งข้อมูลอื่น

• PET Images 2010-11-10 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน Search MedPix (r)
• Seeing is believing: In vivo functional real-time imaging of transplanted islets using positron emission tomography (PET) (a protocol) 2009-08-23 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
• The nuclear medicine and molecular medicine podcast - Podcast
• Positron emmission particle tracking (PEPT) - engineering analysis tool based on PET that is able to track single particles in 3D within mixing systems or fluidised beds. Developed at the University of Birmingham, UK.