นักวิจัยพัฒนาเครื่องมือสร้างภาพทางการแพทย์ใหม่ ที่อาจช่วยปลดล็อกข้อจำกัดของ MRI, CT และอัลตราซาวนด์ได้

การถ่ายภาพทางการแพทย์ถือว่าเป็นส่วนที่มีความสำคัญอย่างมาก เพราะมีความสำคัญในการวินิจฉัยโรค ติดตามการรักษา หรือช่วยเหลือในการผ่าตัด ซึ่งวิธีมาตรฐานในปัจจุบันหลัก ๆ ประกอบไปด้วย X-ray, Ultrasound, CT Scan และ MRI

อย่างไรก็ตาม วิธีการมาตรฐานข้างต้นนั้นก็มีข้อจำกัดหลายอย่าง เช่น ค่าใช้จ่ายและระยะเวลาที่ต้องใช้ต่อการตรวจหนึ่งครั้ง รวมถึงขีดความสามารถของภาพที่ได้ เช่น ขอบเขตของร่างกายที่สามารถเห็นได้ในครั้งเดียว ความลึกของภาพ และรายละเอียดของภาพที่ได้มา เป็นต้น

ชาร์ลส์ หลิว (Charles Liu), MD, PhD ศาสตราจารย์ด้านศัลยศาสตร์ประสาททางคลินิก ระบบทางเดินปัสสาวะ และศัลยศาสตร์ แห่งคณะแพทยศาสตร์ Keck ผู้อำนวยการศูนย์ USC Neurorestoration Center และผู้เขียนอาวุโสร่วมของงานวิจัยชิ้นนี้ กล่าวว่า ภาพถ่ายทางการแพทย์ถือว่ามีความสำคัญเป็นอย่างมากในการปฏิบัติการต่าง ๆ ทีมวิจัยของเราได้ลิสต์ข้อจำกัดต่าง ๆ และหาทางแก้ปัญหาเหล่านั้น

เป็นครั้งแรกของมนุษย์ที่มีการผสานเทคนิคการถ่ายภาพสองรูปแบบ ได้แก่ rotational ultrasound tomography (RUST) และ photoacoustic tomography (PAT) เพื่อสร้างระบบใหม่ที่เรียกว่า RUS-PAT ซึ่ง RUST จะมีการทำงานที่คล้ายกับอัลตร้าซาวน์ทั่ว ๆ ไป คือ ส่งคลื่นเสียงไปยังบริเวณที่ต้องการภาพ แต่แทนที่จะใช้ตัวตรวจจับเพียงตัวเดียวเพื่อสร้างภาพสองมิติ ระบบนี้ใช้ชุดตัวตรวจจับที่จัดเรียงเป็นส่วนโค้ง เพื่อสร้างภาพสามมิติของเนื้อเยื่อในร่างกาย ส่วน PAT จะยิงลำแสงเลเซอร์ไปยังบริเวณเดียวกัน แสงดังกล่าวจะถูกดูดกลืนโดยโมเลกุลของฮีโมโกลบินในเลือด ทำให้โมเลกุลสั่นและปล่อยคลื่นเสียงความถี่อัลตราซาวด์ ซึ่งถูกวัดโดยตัวตรวจจับชุดเดียวกัน เพื่อนำมาสร้างภาพสามมิติของหลอดเลือด

RUS-PAT มีข้อได้เปรียบหลายอย่างที่ดีกว่าเครื่องถ่ายภาพทางการแพทย์ที่มีอยู่ในปัจจุบัน โดยมีต้นทุนการสร้างต่ำกว่าเครื่อง MRI ไม่ใช้รังสีเหมือนเอกซเรย์และ CT Scan ให้ภาพที่มีความซับซ้อนและข้อมูลที่มากกว่าอัลตราซาวด์แบบเดิม โดยทีมวิจัยได้ทดสอบใช้งานกับ การถ่ายภาพสมอง เต้านม มือ และเท้า ซึ่งนับว่าเป็นเครื่องมือที่มีศักยภาพ การถ่ายภาพสมองมีบทบาทสำคัญในการวินิจฉัยและรักษาโรคหลอดเลือดสมอง และโรคทางระบบประสาท ส่วนการถ่ายภาพเต้านมก็มีความสำคัญในการคัดกรองมะเร็งเต้านมตั้งแต่เนิ่น ๆ เป็นต้น

อย่างไรก็ตาม RUS-PAT ยังจำเป็นต้องมีการพัฒนาเพิ่มเติมก่อนที่จะใช้งานจริงทางคลินิก หนึ่งในประเด็นสำคัญในการใช้งานทางสมองคือ กะโหลกศีรษะของมนุษย์ทำให้สัญญาณของเครื่องมือเกิดการบิดเบือน ส่งผลให้การเก็บภาพสมองที่ชัดเจนเป็นไปได้ยาก ทีมงานจาก Caltech หาทางที่จะแก้ปัญหานี้อยู่ และยังต้องมีการปรับปรุงเพิ่มเติมเพื่อให้คุณภาพของภาพมีความสม่ำเสมอในแต่ละครั้งที่สแกน

ที่มา KECK

วัชรกุล พัฒนาประทีป