เว็ปไซต์ที่มา : //www.cccthai.org/th/main/Cyclotron.htm

เครื่องไซโคลตรอน (Cyclotron)
เครื่องไซโคลตรอน (Cyclotron) เป็นเครื่องเร่งอนุภาคสำหรับผลิตสารกำเนิดรังสีโพสิตรอน คาร์บอน-11 ไนโตรเจน-13 ออกซิเจน-15 ฟลูออรีน-18 ซึ่งเป็นธาตุพื้นฐานของเซลล์ร่างกาย รวมทั้งเซลล์แปลกปลอม เช่น เซลล์มะเร็ง ที่ต้องใช้ในขบวนการเมตาบอลิสม์ต่างๆ

เมื่อเราให้สารเภสัชรังสีโพสิตรอนเข้าสู่ร่างกาย จะทำให้เราสามารถติดตาม ตรวจวัด ประเมิน และวิเคราะห์ การทำหน้าที่ของอวัยวะนั้นๆใน ระดับเซลล์เมตาบอลิสม์ ซึ่งอาจเป็นสาเหตุของพยาธิสภาพที่เกิดขึ้น ความผิดปกติที่ตรวจพบโดยสารเภสัชรังสีโพสิตรอน จึง เป็นความสามารถของวิธีการนี้โดยเฉพาะที่ไม่สามารถตรวจวัดได้จากวิธีการอื่นๆ ซึ่งจะเป็นประโยชน์อย่างมากในการตรวจวินิจฉัยและการรักษา

อย่างไรก็ตาม สารโพสิตรอนมีอายุครึ่งชีวิต (half-life) สั้นมาก เช่น เป็นนาทีถึง 2 ชั่วโมง การสั่งซื้อสารโพสิตรอนจากต่างประเทศ เป็นสิ่งที่ทำได้ยาก เนื่องจากต้องมีปัจจัยเรื่องการขนส่ง เวลา และปริมาณสารเภสัชรังสีเข้ามาเกี่ยวข้อง ในปัจจุบัน จึงมีการส่งผู้ป่วยไปรับการตรวจในประเทศต่างๆ เช่น สาธารณรัฐสิงคโปร์ ไต้หวัน และประเทศญี่ปุ่น ดังนั้น สถาบันที่มีการตรวจวินิจฉัยโรค ด้วยเทคนิคโพสิตรอน (Positron Emission Tomography) จึงจำเป็นต้องมีเครื่องไซโคลตรอนอยู่ในบริเวณใกล้เคียงเพื่อให้สามารถผลิตสารเภสัชรังสีโพสิตรอนออกมาใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

PET Scan
PET scan เป็นเครื่องมือตรวจทางด้านการวินิจฉัย ที่ใช้เพื่อ ตรวจหาการกระจายและปริมาณความผิดปกติของสารเภสัชรังสีโพสิตรอน ทำให้ข้อมูลที่ได้จาก PET มีความแตกต่างจากเครื่องมืออื่นๆ ซึ่งเรารู้จักกันดี เช่น การตรวจด้วย ultrasound, CT และ MRI ที่ส่วนใหญ่จะแสดงเพียงลักษณะการเปลี่ยนแปลงทางกายวิภาค การตรวจด้วย PET เป็นการถ่ายภาพการกระจายตัวของสารเภสัชรังสีที่สลายตัวให้โพสิตรอน (positron) สารเภสัชรังสีเหล่านี้จะสัมพันธ์และแสดงถึงขบวนการชีววิทยาต่างๆ ในร่างกาย ทำให้เราสามารถตรวจขบวนการเผาผลาญ (metabolism) ของเซลล์ได้





ในปัจจุบันมีการพัฒนาในอีกระดับ ที่มีการนำภาพถ่ายจาก PET scan มารวมกับภาพถ่ายที่แสดงการเปลี่ยนแปลงทางกายวิภาค เช่น การตรวจด้วยเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ จึงเรียกการตรวจนี้ว่า PET-CT ทำให้ได้ผลการวินิจฉัยที่ถูกต้องแม่นยำยิ่งขึ้น

ประโยชน์ที่ใช้ในปัจจุบัน
มะเร็งวิทยา (oncology) เป็นที่ยอมรับกันว่า การตรวจด้วยสารเภสัชรังสี F-18 FDG โดย PET scan มีประโยชน์ในโรคมะเร็งของทั้งเด็กและผู้ใหญ่ ได้แก่ มะเร็งในสมอง มะเร็งปอด ศีรษะและลำคอ เป็นต้น โดยเฉพาะในมะเร็งปอด ได้มีการใช้ FDG PET เพื่อการวินิจฉัย และใช้ร่วมในการวินิจฉัยกำหนดระยะของโรคก่อนการรักษา การวินิจฉัยการแพร่กระจายของมะเร็ง การประเมินประสิทธิภาพภายหลังการรักษา รวมไปถึงการวินิจฉัย รอยโรคหลังการรักษาว่าเป็นเพียงรอยแผลเป็น หรือ tumor necrosis หรือเป็นรอยโรคส่วนที่เหลือ (residual) หรือเป็นผลจากการกลับเป็นซ้ำ ทั้งนี้โดยอาศัยการตรวจ Glucose metabolism ในส่วนที่มีพยาธิสภาพเทียบกับในเนื้อเยื่อปกติ ส่งผลให้เกิด การเปลี่ยนแปลงการรักษาให้เหมาะสมกับผู้ป่วยแต่ละราย ซึ่งทำให้เกิดความคุ้มทุนและได้ผลการรักษาที่ดีขึ้น สามารถหลีกเลี่ยงการตรวจวิธีอื่นๆรวมทั้งการรักษาที่ไม่จำเป็น ตัวอย่างที่สำคัญมากคือ การรักษา มะเร็งสมอง ตั้งแต่การกำหนดตำแหน่งของรอยโรคก่อนการรักษา เพื่อกำหนดขอบเขตในการให้รังสีที่ไม่มากเกินไป ซึ่งอาจจะทำให้เกิดภาวะแทรกซ้อนได้มาก นอกจากนี้การประเมินรอยโรคภายหลังการรักษามะเร็งในสมองที่ปัญหามากในการรักษาด้วยเทคนิค การผ่าตัดด้วยรังสี หรือ ที่รู้จักทั่วไปว่า แกมม่าไนฟ์ เพราะข้อจำกัดของการตรวจโดย CT และ MRI ที่ไม่สามารถวินิจฉัยแยกโรคภายหลังการรักษา ปัจจุบันได้มีการตรวจโดย PET scan กันอย่างกว้างขวาง ทั้งนี้ปริมาณการจับของFDG ในเนื้องอกจะบ่งถึงความเหลืออยู่ของเซลล์มะเร็งทั้งนี้อาจใช้ความรุนแรงของรอยโรคโดยพบว่า High-grade tumor จะจับ FDG ได้มากกว่า low-grade tumor อีกด้วย

ประสาทวิทยา (neurology) มีการใช้ PET ศึกษาสรีรวิทยาและพยาธิวิทยาของสมอง โดยอาศัยข้อมูลทั้งจากภาพถ่ายและการคำนวณปริมาณ ทำให้สามารถศึกษา Cerebral blood flow, blood volume, substrate metabolism, neurotransmitter metabolism และ neuroreceptor activity มีรายงานว่าสามารถใช้ PET ประเมินพยาธิสภาพของระบบประสาทและความผิดปกติทางจิตเวช เช่น ภาวะ Anxiety, Anger, Depression, Dementia, Attention deficit disorder, Obsessive-compulsive disorder, Schizophrenia, Epilepsy, Alzheimer’s disease, Huntington’s disease, Parkinson’s disease และ Brain tumor

ในกลุ่มผู้ป่วย Dementia นั้น PET จะแสดงความผิดปกติได้อย่างรวดเร็ว เช่น สามารถแสดงความผิดปกติของการจับ FDG ในตำแหน่ง Temporoparietal lobe ทั้งสองข้างก่อนที่ผู้ป่วยจะมีอาการแสดงทางคลินิก นอกจากนั้นยังแสดงลักษณะ Hypometabolism ที่ตำแหน่งของ Epileptic focus ช่วยให้ศัลยแพทย์หาตำแหน่งความผิดปกติได้สะดวก นอกจากนี้ PET ยังอาจช่วยในการประเมินวิธีการรักษาในผู้ป่วยกลุ่มต่างๆ เช่น ในผู้ป่วยกลุ่ม Neuropsychiatric disorder ในอนาคต

โรคหัวใจ PET สามารถประเมินสภาวะของ perfusion และ metabolism ของกล้ามเนื้อหัวใจในโรค Coronary heart disease ได้อย่างแม่นยำ มีรายงานว่า สามารถใช้ PET วินิจฉัย Myocardial ischemia ได้ดีกว่าเทคนิค Single photon emission computed tomography การตรวจการกระจายตัวของ FDG โดย PET ถือเป็นวิธีการมาตรฐานในการพยากรณ์โรคก่อนการรักษาด้วยการทำ Revascularization ว่าการทำงานบางส่วน หรือ ทั้งหมดของหัวใจจะดีขึ้นหรือไม่หลังการรักษา