Máy quét y tế EXPLORER (Kẻ thăm dò) có thể quét 3D toàn thân với mức độ chi tiết và sử dụng liều bức xạ thấp hơn đáng kể trong vòng chưa đầy 30 giây, qua đó giúp chúng ta có thể nhìn rõ hơn hoạt động chức năng của các cơ quan bên trong cơ thể.

(ảnh: UC Davis)

Sau hơn một thập kỷ phát triển, máy quét y tế toàn thân đầu tiên trên thế giới đã cho ra mắt những hình ảnh đầu tiên. Thiết bị quét hình ảnh đột phá này có thể quét nhanh hơn gấp gần 40 lần so với máy chụp cắt lớp bức xạ positron (PET scan) và chụp ảnh 3D toàn bộ cơ thể người nhanh chóng với chỉ một lần quét.

Với tên gọi EXPLORER, máy quét toàn thân này kết hợp 2 loại máy chụp phổ biến nhất hiện nay là máy chụp cắt lớp bức xạ positron (PET) và máy chụp cắt lớp vi tính sử dụng tia X (CT). Sau nhiều năm nghiên cứu, mẫu máy quét thử nghiệm trên loài linh trưởng đã được trình làng vào năm 2016. Sau khi tiến hành mở rộng thử nghiệm, thiết bị dành cho con người đầu tiên đã được chế tạo vào đầu năm 2018.

Phiên bản nhỏ năm 2016 dùng để thí nghiệm trên linh trưởng (ảnh: UC Davis)

Với sự hợp tác phát triển giữa Đại học California Davis (Hoa Kỳ) và các kỹ sư của công ty United Imaging Healthcare có trụ sở tại Thượng Hải (Trung Quốc), cuối cùng, những hình ảnh đầu tiên của con người từ máy quét đã được tiết lộ.

Kết quả thu được cho thấy sự khác biệt đáng kể và nhóm nghiên cứu tin rằng thiết bị EXPLORER có thể tạo ra một cuộc cách mạng trong cả hai lĩnh vực nghiên cứu lâm sàng và chăm sóc bệnh nhân.

“Mức độ chi tiết của nó thật đáng kinh ngạc, đặc biệt là khi chúng tôi tiến hành tối ưu hóa hơn nữa phương pháp tái tạo,” Ông Ramsey Badawi, trưởng khoa Y học hạt nhân của trường Đại học California Davis Health cho hay.

“Chúng ta có thể thấy được các chi tiết mà bạn không thể nhìn thấy trên máy chụp PET thông thường. Thiết bị này cho phép chúng ta quan sát luồng di chuyển của chất đánh dấu phóng xạ (radiotracer) quanh khắp thân thể theo dạng 3 chiều. Không có thiết bị nào khác có thể lấy dữ liệu như thế này ở người, vì vậy đây quả thực là điều vô cùng mới lạ.”

Các chi tiết máy phức tạp bên trong EXPLORER (ảnh: UC Davis)

EXPLORER đã mang đến những cải tiến đáng kể so với các hệ thống quét hiện tại. Thiết bị này giúp việc quét hình ảnh được diễn ra nhanh hơn, có thể tạo ra bản quét toàn thân chỉ trong từ 20 đến 30 giây, đặc biệt, có độ nhạy gấp 40 lần so với các máy quét thương mại hiện nay.

Điều này có nghĩa là thiết bị quét này có thể tạo ra những hình ảnh chi tiết bằng cách sử dụng liều phóng xạ (như là một chất đánh dấu) thấp hơn đáng kể so với mức cần dùng hiện nay. Độ nhạy cao hơn cũng cho phép các bác sĩ lâm sàng quan sát mục tiêu phân tử bất kì, điều những hệ thống quét hiện tại không làm được.

“Sự cân bằng giữa chất lượng hình ảnh, thời gian tiến hành và liều phóng xạ tiêm vào sẽ thay đổi trong các trường hợp khác nhau, nhưng trong mọi trường hợp, chúng ta có thể quét tốt hơn, nhanh hơn với liều phóng xạ ít hơn,” ông Simon Cherry thuộc khoa Kỹ thuật y sinh của Đại học California Davis cho biết.

Có lẽ điều thú vị và mới lạ nhất của hệ thống quét mới này chính là khả năng chụp toàn bộ hình ảnh cơ thể chỉ trong một lần quét nhanh chóng. Hệ thống PET hiện tại về cơ bản là khá chậm chạp và không hiệu quả do chỉ có thể quét được từng phần của cơ thể trong một lần. Trong khoảng thời gian tương đối dài, từ 30 đến 40 phút, tất cả những hình ảnh nhỏ kể trên sẽ được tổng hợp thành hình ảnh 3D lớn hơn, tuy nhiên, điều này có thể hạn chế một cách đáng kể đối với các nhà lâm sàng trong việc đánh giá tình hình toàn bộ cơ thể trong thời gian thực.

>> “Ca phẫu thuật ở Mỹ khiến tôi hiểu được sự khác biệt giữa y tế Trung-Mỹ”

EXPLORER hứa hẹn có thể giúp đo lưu lượng máu hoặc xác định cách con người hấp thụ glucose trong thời gian thực trên toàn bộ cơ thể.

Hệ thống hình ảnh mới này vẫn còn phải tiến hành một số thử nghiệm và xác minh trước khi chính thức chuyển sang sản xuất thương mại, tuy nhiên, ông Cherry tỏ ra khá lạc quan rằng thiết bị này sẽ nhanh chóng xuất hiện trong các bệnh viện và cơ quan nghiên cứu trên toàn thế giới.

Kích thước trên bản vẽ của máy EXPLORER (ảnh: UC Davis)

“Tôi nghĩ rằng chúng ta sẽ không phải chờ quá lâu để thấy các hệ thống máy quét EXPLORER có thể hoạt động trên toàn thế giới,” Ông Cherry cho hay. “Nhưng điều đó còn phụ thuộc vào việc chứng minh lợi ích của hệ thống cả về phương diện lâm sàng và nghiên cứu. Hiện tại, chúng tôi tập trung vào việc lập kế hoạch nghiên cứu để chứng minh EXPLORER mang lại lợi ích cho bệnh nhân và đóng góp vào nền y học thế giới như thế nào.”

Máy quét EXPLORER đầu tiên dự kiến sẽ được lắp đặt tại Sacramento, California. Các nhà nghiên cứu kỳ vọng có thể bắt đầu tiến hành sử dụng thiết bị này trong các dự án nghiên cứu và ứng dụng trên bệnh nhân vào đầu tháng 6 năm 2019.

Theo Newatlas.com, UCDavis
Phan Anh