นักวิจัยจาก Northwestern University และ Soochow University ได้พัฒนาสิ่งที่พวกเขาเรียกว่ากล้อง perovskite ตัวแรกสำหรับการถ่ายภาพทางการแพทย์ โดยอ้างว่าสามารถปฏิวัติการสแกนทางนิวเคลียร์เมดิซีนอย่าง SPECT อย่างไรก็ตาม ชุมชนเทคโนโลยีกำลังตั้งคำถามสำคัญเกี่ยวกับความสามารถจริงและความพร้อมเชิงพาณิชย์ของความก้าวหน้านี้
ช่องว่างระหว่างการโฆษณาชวนเชื่อกับความเป็นจริง
แม้ว่าทีมวิจัยจะนำเสนอผลงานของพวกเขาเป็นความก้าวกระโดดครั้งใหญ่สำหรับการถ่ายภาพทางการแพทย์ แต่การวิเคราะห์จากชุมชนเผยให้เห็นความสำเร็จที่เจียมเนื้อเจียมตัวกว่า อุปกรณ์นี้เป็นเพียงอาร์เรย์พิกเซล 4x4 - รวมเพียง 16 พิกเซล - ที่สร้างภาพก้อนแบบเกาส์เซียนพื้นฐานมากกว่าการสแกนทางการแพทย์ที่มีรายละเอียดตามที่คำว่ากล้องอาจบอกเป็นนัย สิ่งนี้แสดงถึงการพิสูจน์แนวคิดที่สำคัญสำหรับคุณสมบัติของวัสดุ แต่ยังห่างไกลจากข้อกำหนดการถ่ายภาพทางการแพทย์ในทางปฏิบัติ
ชุมชนยังชี้ให้เห็นช่องว่างที่สำคัญในการนำเสนอการวิจัย แม้จะอ้างว่ามีคุณภาพภาพที่เหนือกว่าเทคโนโลยีที่มีอยู่ แต่ไม่มีการให้ภาพเปรียบเทียบเพื่อแสดงให้เห็นการปรับปรุงจริงเมื่อเทียบกับเครื่องตรวจจับ CZT หรือโซเดียมไอโอไดด์ในปัจจุบัน
ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคที่บรรลุผล:
- ความละเอียดด้านพลังงาน: 2.5% ที่ 141 keV, 1.0% ที่ 662 keV
- ความไว: 0.13%-0.21% cps/Bq สำหรับการถ่ายภาพโฟตอนเดี่ยว
- ความละเอียดเชิงพื้นที่: 3.2 มม. (สามารถแยกแยะแหล่งกำเนิดที่อยู่ห่างกัน 7 มม.)
- ขนาดเครื่องตรวจจับ: อาร์เรย์พิกเซล 4x4 (รวม 16 พิกเซล)
ความท้าทายทางเทคนิคและความเป็นจริงของตลาด
การอภิปรายเน้นย้ำอุปสรรคปฏิบัติหลายประการที่ไม่ได้รับการแก้ไขอย่างเต็มที่ในการวิจัยต้นฉบับ กฎระเบียบอุปกรณ์ทางการแพทย์สร้างอุปสรรคที่สำคัญต่อการนำเทคโนโลยีเครื่องตรวจจับใหม่มาใช้ในระบบถ่ายภาพที่มีอยู่ การปรับเปลี่ยนใดๆ ต่ออุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ได้รับใบอนุญาตสามารถทำให้การรับประกันเป็นโมฆะและต้องการกระบวนการรับรองใหม่อย่างกว้างขวาง ทำให้การยอมรับซับซ้อนกว่าการเปลี่ยนชิ้นส่วนเครื่องตรวจจับง่ายๆ มาก
นอกจากนี้ ชุมชนยังสังเกตว่า perovskites มีประวัติที่หลากหลายในการใช้งานอื่นๆ แม้ว่าจะแสดงศักยภาพเบื้องต้นในแผงโซลาร์เซลล์ แต่ปัญหาความทนทานได้จำกัดความสำเร็จเชิงพาณิชย์ ความกังวลเรื่องเสถียรภาพเดียวกันอาจส่งผลต่อการใช้งานในการถ่ายภาพทางการแพทย์ ซึ่งความน่าเชื่อถือเป็นสิ่งสำคัญ
Perovskite: ประเภทโครงสร้างผลึก (ไม่ใช่เพียงแร่ธาตุ) ที่เป็นที่รู้จักจากคุณสมบัติทางไฟฟ้าและแสงที่เป็นเอกลักษณ์ ใช้ในการใช้งานต่างๆ ตั้งแต่ตัวเก็บประจุไปจนถึงโซลาร์เซลล์ทดลอง
การเปรียบเทียบเครื่องตรวจจับในปัจจุบัน:
- เครื่องตรวจจับ CZT: ราคาหลายแสนถึงหลายล้านดอลลาร์สหรัฐ เปราะบางและผลิตได้ยาก มีความแม่นยำสูง
- เครื่องตรวจจับ Sodium Iodide (NaI): ราคาถูกกว่า CZT แต่มีขนาดใหญ่ ให้ภาพที่เบลอกว่า
- เครื่องตรวจจับ Perovskite: อาจมีราคาถูกกว่ามาก ผลิตได้ง่ายกว่า อ้างว่ามีประสิทธิภาพที่เหนือกว่า
การทำความเข้าใจบริบทที่กว้างขึ้น
การอภิปรายของชุมชนเผยให้เห็นว่า perovskites แสดงถึงกลุ่มของวัสดุที่มีโครงสร้างผลึกเดียวกันกับแร่ธาตุ perovskite มากกว่าเป็นเพียงแร่ธาตุเท่านั้น วัสดุเหล่านี้ถูกใช้ในการใช้งานในชีวิตประจำวันหลายอย่างแล้ว ตั้งแต่ตัวเก็บประจุไปจนถึงอุปกรณ์แสง แม้ว่าการใช้งานในการตรวจจับรังสีแกมมาจะแสดงทิศทางการวิจัยที่ใหม่กว่า
การแพทย์นิวเคลียร์คุณภาพสูงไม่ควรจำกัดเฉพาะโรงพยาบาลที่สามารถจ่ายอุปกรณ์ที่แพงที่สุดได้ ด้วย perovskites เราสามารถเปิดประตูสู่การสแกนที่ชัดเจนกว่า เร็วกว่า และปลอดภัยกว่าสำหรับผู้ป่วยจำนวนมากขึ้นทั่วโลก
แม้ว่าข้อได้เปรียบด้านต้นทุนอาจมีนัยสำคัญ - เครื่องตรวจจับ CZT ในปัจจุบันสามารถมีราคาหลายแสนถึงหลายล้านดอลลาร์สหรัฐ - เส้นทางจากการสาธิตในห้องปฏิบัติการสู่การใช้งานทางคลินิกยังคงไม่ชัดเจน ทีมวิจัยได้ก่อตั้งบริษัทสปินเอาต์ Actinia Inc. เพื่อทำให้เทคโนโลยีนี้เป็นเชิงพาณิชย์ แต่ดูเหมือนว่าจำเป็นต้องมีงานพัฒนาอย่างมากก่อนที่การใช้งานทางการแพทย์ในทางปฏิบัติจะเป็นความจริง
การตอบสนองที่มีการชั่งน้ำหนักของชุมชนบ่งชี้ว่าแม้การวิจัยนี้จะแสดงถึงความก้าวหน้าที่มีความหมายในวัสดุเครื่องตรวจจับ แต่การอ้างเรื่องการปฏิวัติอาจเป็นการรีบร้อนเกินไป เทคโนโลยีนี้แสดงศักยภาพสำหรับการพัฒนาในอนาคต แต่ผู้ป่วยไม่ควรคาดหวังที่จะเห็นเครื่องสแกนทางการแพทย์ที่ใช้ perovskite ในโรงพยาบาลในเร็วๆ นี้
อ้างอิง: First 'perovskite camera' can see inside the human body