Nếu đã từng nằm trong phòng cấp cứu với một chiếc xương bị gãy ở đâu đó, chờ chụp MRI sau một cú ngã đập đầu hoặc siêu thanh thai nhi, bạn hẳn sẽ biết các công nghệ tự sướng y tế quan trọng tới cỡ nào. Nếu từng được chẩn đoán viêm ruột thừa, đột quỵ hoặc có một khối u... những lần chụp phim này có lẽ đã cứu bạn sống sót.
Trong khi kĩ nghệ chụp ảnh y tế hiện tại đã cho chúng ta một sức mạnh để "nhìn" vào bên trong cơ thể, những dụng cụ của mai sau sẽ vẫn còn khỏe khoắn hơn nữa. Khoa học đằng sau ngành nghề này đã tân tiến nhảy đầm vọt trong một số thập kỷ cách đây không lâu.
Các công nghệ tự sướng y tế vẫn được trông đợi sẽ thay đổi cả tương lai của y khoa, một lần nữa, như nó đã từng làm cho được trong quá khứ.
Từ dĩ vãng tới hiện nay
Trong hàng thế kỷ, phương pháp độc nhất vô nhị để nhìn vào bên trong thân thể là… mổ. Những cuộc phẫu thuật “để nhìn” này tiềm ẩn phổ biến nguy cơ cho bệnh nhân sống như nhiễm trùng, mất máu...
Phải đến tận năm 1895, khi nhà kỹ thuật Wilhelm Roentgen phát hình thành sự sống sót của tia X, các bác bỏ sĩ mới có được công cụ để soi vào tận xương mà không cần rạch thân thể bệnh nhân. Thế nhưng, ngay cả X-quang cũng mới chỉ là sự mở đầu. Chúng ta đã có thêm:
Chụp cắt lớp vi tính (CT) là công nghệ chụp dùng nhiều tia X kết hợp bằng thuật toán để tạo thành một hình ảnh tổng hợp. Hình ảnh này cung cấp một cái nhìn chi tiết hơn về các cơ quan, mô và xương bên trong thân thể.
Chụp cắt lớp phát xạ Positron (PET) là khoa học chuẩn y xác định những thay đổi ở level tế bào: Sau khi bệnh nhân uống một chất dò phóng xạ, máy PET sẽ theo dõi các chất này khi nó chuyển di trong thân thể. PET không chỉ hữu dụng trong chẩn đoán bệnh, công nghệ này còn chuẩn y theo dõi sự tiến triển của bệnh, chả hạn như quá trình di căn ung thư.
Dù rằng những kỹ thuật chụp ảnh y tế này rất cần thiết với y học, chẳng phải không có những rủi ro. Ngay cả một tia X độc nhất vô nhị cũng làm bệnh nhân nhiễm một lượng ốm bức xạ ion hóa. Theo thời gian, nó có thể gây ra những vấn đề sức khỏe. Vấn đề tốt nhất mà các bác sĩ có thể khiến hiện giờ là hạn chế nhạo, chụp X-quang càng ít càng tốt.
Trong một vài trường hợp, bệnh nhân có thể được chỉ định sử dụng các kỹ thuật chụp ảnh y tế khác, không sử dụng bức xạ. Lấy Chẳng hạn về một kỹ thuật thông thường, siêu thanh, sử dụng sóng âm thanh tần số cao để tái tạo hình ảnh công ty trong các khoang của cơ thể.
Siêu âm rất bổ ích trong việc giúp các bác bỏ sĩ chẩn đoán các tình trạng như u nang buồng trứng và sỏi mật. Các thủ thuật lấn chiếm nhẹ như lắp ống thông niệu quản hoặc nội soi dạ dày trở nên dễ ợt hơn, giả dụ bác sĩ dùng siêu thanh để nhân thức họ đang khiến gì.
Mặc dầu vậy, đa số chúng ta quen thuộc với siêu âm, khi khoa học này thi hành một nhiệm vụ có phần thiêng liêng là chụp ảnh những thai nhi trong bụng mẹ.
Không để lại nguy cơ như các kỹ thuật dùng tia X, nhưng nhược điểm của siêu âm là nó chỉ có thể cho hình ảnh có độ phân giải thấp. Vấn đề đó có tức thị siêu âm không thể nhận thấy được sự khác biệt giữa u độc ác tính và u nang. Chấn đoán được các tình trạng y tế kiểu này yên cầu các kỹ thuật tự sướng y tế có độ phân giải cao hơn và sinh thiết.
Chất lượng hình ảnh siêu thanh cũng khác nhau, tùy thuộc vào khả năng của bác bỏ sĩ. Một chưng sĩ kém có thể khiến cho hình ảnh siêu thanh không đáng tin yêu, đôi khi biến thành yếu tố đe dọa tính mạng.
Một hình ảnh siêu âm thai nhi trong bụng mẹ
Phần lớn những khoa học tự sướng y tế đã liệt kê phía trên đã thổi làn gió mới với bí quyết các bác sĩ vấn đề trị cho bệnh nhân. Tất nhiên, vẫn có một khoa học nổi bật hẳn lên: Chụp cộng hưởng trong khoảng (MRI), thứ có thể cung ứng một cái nhìn thoáng qua về các mô và công ty bên trong cục bộ cơ thể. Và MRI là một trong những hình thức tốt nhất để chụp ảnh não bộ hiện nay.
Được phát hành lần trước tiên vào những năm 1970, MRI sử dụng câu kết sóng radio và từ trường để tạo hình ảnh của các tổ chức nội tạng, mô mềm, xương, dây chằng và sụn.
Cơ thể loài người chứa đầy các phân tử nước chứa proton, những phân tử mà sẽ sắp hàng khi được cho xúc tiếp với từ trường ngoài. Máy cộng hưởng trong khoảng phát ra từ trường và sóng radio kích thích các phân tử sắp hàng, sau đó tắt sóng radio để thu các tín hiệu phát ra từ những phân tử và dựng lại hình ảnh các tổ chức bên trong thân thể.
Do các dấu hiệu chiếm được bắt nguồn từ proton của các nguyên tử trong mô, độ phân giải của ảnh MRI tốt hơn ảnh chụp cắt lớp CT gần như. Ảnh MRI rõ nét hơn song song chuẩn y dựng các ảnh dọc, ảnh ngang, ảnh chéo, ảnh môi trường ba chiều chất lượng tốt.
Ngoài ra MRI rất có lợi trong việc tìm ra những bất thường của dòng máu bên trong não, một người đồng đội gần gũi, Chụp cộng hưởng trong khoảng tác dụng (fMRI) có thể cung ứng cái nhìn sâu sắc về hoạt động của các tế bào trong não, nơi chứa đựng phần lớn bí ẩn về loài người đang chờ được tiếp diễn khám phá.
Còn đầy đủ thứ đang chờ được nhận ra
Mặc cho bệnh nhân sẽ được hưởng lợi đầy đủ, đôi khi sự sống của họ còn dựa vào tham gia các công nghệ chụp ảnh y tế mới, nghiên cứu trong ngành này chiếm được ít sự vồ cập hơn trông đợi.
Viện Y tế quốc gia Hoa Kỳ (NIH) bỏ ra chưa tới 2% nguồn tài trợ cho các doanh nghiệp nghiên cứu X-quang học, Richard Ehman, một bác sĩ chẩn đoán X quang quẻ và giám đốc phòng thử nghiệm Công nghệ Hình ảnh Y khoa Cao cấp của Mayo, cho biết.
Nhưng mặc dù dậm chân tại chỗ, các bề ngoài chụp ảnh y tế tiến bộ vẫn rất bổ ích cho các bác sĩ lâm sàng. Vì vậy, thay vì tạo ra các kỹ thuật mới, hầu hết các nhà tìm hiểu sẽ tập trung tham gia việc tinh giễu cợt các công nghệ hiện có, khiến cho chúng tốt hơn.
Trong một cuộc phỏng vấn với tin báo Nature, Roderic Pettigrew, giám đốc của Viện Đất nước về Hình ảnh y tế và sinh vật học, nói rằng các máy MRI bây giờ rất chuyên để có thể "theo dõi sự khuếch tán các phân tử nước trong não”, cho phép bác bỏ sĩ phổ quát thông tin hơn để chẩn đoán, theo dõi và điều trị một vài bệnh tâm thần phức hợp.
Các máy MRI đương đại nhất hiện thời đã xuất hiện trong các hạ tầng tìm hiểu. Nhưng những cỗ máy này chẳng phải là thứ bạn có thể nhận ra tại bệnh viện địa phương. Khi hệ thống y tế đang phải vật lộn với áp lực cắt giảm chi phí mà không ảnh hưởng tới chất lượng chú tâm bệnh nhân, toàn cục các khoa chẩn đoán hình ảnh cho nên đã bị bỏ rơi và trở thành tụt hậu.
Có thể dễ hiểu vì sao các bệnh viện sẽ sử dụng thế hệ máy cộng hưởng trong khoảng cũ, chứ ko phải loại mới nhất. Ngay tại Mỹ, vài bệnh viện vẫn phải chạy những cỗ máy rất lỗi thời.
"Hầu hết các chưng sĩ sẽ có một tẹo khó khăn để hình dong xem, họ sẽ chăm bẵm bệnh nhân như thế nào nếu không có những vũ trang tân tiến", Ehman từ Mayo cho biết. Dù rằng không có bất cứ bác bỏ sĩ phương Tây nào không có kĩ năng chụp ảnh y tế, sự tự túc và sự thiếu thân mật tới phân tích các khoa học hình ảnh hiện đại hơn đang cản trở sự thay đổi.
chậm tiến độ chính là một sự bê trễ, đang cản trở chúng ta phóng cái nhìn thâm thúy hơn vào bên trong thân thể. Dường như, vẫn còn đầy đủ thứ đang kì vọng được nhìn thấy.
Ảnh chụp cộng hưởng từ toàn thân, những gì mà MRI có thể nhìn thấy bên trong thân thể
Tiến về phía trước
Trong 30 năm qua, thiết kế của các thế hệ máy MRI đã phát hành để có thể chụp nhanh hơn, êm hơn và mạnh khỏe hơn - đa số là phụ thuộc các bộ vi xử lý tốc độ hơn của máy tính. Sự sản xuất của chúng còn lâu mới dừng lại, một nhóm các nhà tìm hiểu tại Đại học California Berkeley đã chứng minh nhân tố đó. Họ là một tập thích hợp bao gồm các nhà vật lý và kỹ sư đã được trao 13,43 triệu USD từ NIH để sản xuất thế hệ tiếp theo của máy fMRI, được gọi là NexGen 7T tham gia năm 2019.
Sức mạnh của máy MRI được đo bằng Teslas (T), tổ chức biểu hiện sức mạnh của trong khoảng trường cỗ máy phát ra. Khi từ trường của cơ thể chúng ta (mô chứa các phân tử nước tích điện dương) tương tác với trong khoảng trường của máy MRI, mô sẽ phát ra một tín hiệu năng lượng.
Khi sức mạnh của trong khoảng trường ngoài cao hơn, cường độ của dấu hiệu này càng lớn, và độ phân giải của hình ảnh thu được càng cao. Hiện nay, những máy MRI mạnh nhất trên nhân loại (thường được giữ trong các cơ sở phân tích và trọng tâm y tế học thuật) có từ trường từ 7T tới 10T. Những loại máy cộng hưởng trong khoảng đa dạng khác hình thành ở bệnh viện có từ trường yếu hơn nhiều, từ 1,5T đến 3T.
Ở 3T, các máy MRI có đủ độ phân giải, độ với tốc độ cao và đúng mực để chẩn đoán nhiều lần. Các cỗ máy này có thể nhận thấy những tổn thương rất bé bỏng trong não của bệnh nhân bị đa xơ cứng, mà một máy MRI yếu hơn chẳng thể khiến được.
Nhưng liệu các máy MRI có thể chuẩn y chúng ta đi sâu hơn nữa, để trông thấy nhiều hơn nữa và làm nên những điều ngoạn mục?
Chúng ta sẽ có thể tìm hiểu về sự tiến triển của các bệnh thoái hóa thần kinh như chứng đa xơ cứng (MS), nếu có kỹ năng nhìn thấy các dây thần kinh bị mất myelin trong thời điểm thực?
Ví như có thể trông thấy cấu trúc của não một cách thức cụ thể hơn, chúng ta có thể biết thêm được gì về chứng trầm cảm, rối loạn khiếp sợ, tâm thần phân liệt, hoặc tự kỷ? Và rồi khi chúng ta trông thấy rõ các sợi trục và nơ-ron tâm thần, nhiều thời kỳ xảy ra trong não sẽ được hé lộ, liệu sau cuối chúng ta có thể giải quyết được những vấn đề mà vài triết gia gọi là "vấn đề khó nắm bắt”, đọc và giải mã được cả những dấu hiệu trong não bộ?
Để đưa chúng ta gần hơn đến một tương lai như thế, các nhà phân tích cần phải thiết kế lại tổng thể các nhân tố của máy cộng hưởng từ, chứ chẳng hề chỉ upgrade nó một tí, David Feinberg, trưởng nhóm nghiên cứu tại UC Berkeley cho biết.
Trong một động thái khác, một nhóm tìm hiểu từ UC Berkeley trong năm nay cũng đã mở bán một trang bị chuẩn y chụp MRI bình an và hiệu quả hơn hướng tới đối tượng con nít – giải quyết yếu tố tồn đọng bấy lâu trong ngành nghề này khi trẻ thơ phải đối mặt với phổ thông nguy cơ khi sử dụng chung máy MRI với người lớn.
Một nhà vật lý, một kỹ sư điện và một nhà tìm hiểu X quang quẻ đã phù hợp tác cùng nhau để tạo ra những cuộn trong khoảng cởi mở, có thể in 3D và gắn vào áo quần. Các hình ảnh chụp MRI trong khoảng trang bị mặc được này cũng rất sắc nét, có thể sử dụng cho cả người lớn. Bây chừ đội ngũ UC Berkeley đang làm cho việc với GE để tiếp diễn tạo ra thiết bị này, nó hoàn toàn có thể là một phần của thế hệ cuộn cảm MRI tiếp theo.
Những cuộn cảm của UC Berkeley có thể được tích thích hợp vào áo quần để chụp MRI cho trẻ con
Áp dụng của các công nghệ hình ảnh hiện đại sẽ vượt xa kỹ năng sử dụng hiện tại của chúng ta. Như Ehman đã để ý, có vài nhân tố lâm sàng cần phải bình chọn trong quá trình chẩn đoán và nhân tố trị bệnh nhân.
Một Chẳng hạn là làm cho thế nào để đo áp suất trong cơ thể con người. Ở thời gian hiện nay, chúng ta phải sử dụng chế độ lấn chiếm, gây đau và không thoải mái, chả hạn như chọc một kim vào tủy sống. Các thủ thuật này cũng đi kèm với đa dạng rủi ro khăng khăng.
Trước đây, chính khoa học chụp ảnh y tế đã giúp chúng ta không phải mổ thân thể người bệnh để nhìn vào trong. Có lẽ một ngày nào đó, các công nghệ mới cũng có thể làm cho kim chọc và ống thông trở thành lạc hậu.
Hình ảnh y tế tốt hơn cũng mang lại thời cơ giúp chúng ta nhận ra các nhân tố sinh vật học chưa từng biết đến. Chỉ có một nhân tố không bao giờ đổi mới, càng phổ quát câu tư vấn chúng ta có được, sẽ lại càng có phổ quát thắc mắc mới được đặt ra. Nhân tố này có thể sẽ định hình con đường tìm hiểu y khoa trong nhiều thập kỷ tới.
Những tân tiến khác trong tự sướng y khoa cũng có thể mang đến chất lượng phục vụ tốt hơn cho bệnh nhân nhiều. Tại Bệnh viện đa khoa Massachusetts, nhà vật lí Matthew Rosen đang phân tích các khí cụ lâm sàng thường được liên kết với các máy MRI, chẳng hạn như thuốc cản quang. Đội ngũ của ông đang sản xuất vàng nano tổng thích hợp, cân xứng sinh học để thay thế thuốc cản quang đãng kiểu truyền thống dựa trên kim khí.
Rosen cho nhân thức trong một thông cáo báo chí, rằng kích thước bé xíu của những tinh thể đá quý này có thể cho phép các chưng sĩ X quang đãng theo dõi bất cứ thời kỳ nào ở màn chơi tế bào, thậm chí dưới tế bào. “Vàng nano có tiềm năng cách mạng hóa lĩnh vực hình ảnh phân tử”, ông nói.
Theo tìm hiểu thông báo trên báo chí Nature Communications hồi tháng 3, lực lượng của Rosen đã bắt đầu các thử nghiệm trong phòng thử nghiệm. Họ đang sắm cách để đưa được những tinh thể vàng nano vào cơ thể con người một cách tốt nhất (qua các con đường như ống tiêu hóa, truyền tĩnh mạch hoặc tiêm). Còn một chặng các con phố dài để đi, trước khi bệnh nhân có một chất cản quang rubi trong danh sách tùy chọn lựa của MRI.
Vận dụng của các khoa học hình ảnh đương đại sẽ vượt xa tài năng sử dụng hiện tại của chúng ta
Trong suốt 1 thế kỷ qua, văn minh của kĩ nghệ đã đổi mới cách chúng ta khiến việc, phương pháp chúng ta giao du và cách chúng ta hứa hò. Yếu tố tương tự cũng xảy ra trong y tế, cụ thể hơn là ngành chụp ảnh y học. Các tân tiến dường như vẫn đang tiếp diễn – các máy tính vẫn đang mạnh lên, chúng ta có trí tuệ nhân tạo, không người điều khiển hóa và deep learning để cải thiện mọi công nghệ y tế trong khoảng chụp ảnh tới giải phẫu.
"Tôi nghĩ trong tương lai, chúng ta có thể sẽ nhìn lại thời điểm này và thấy mình đang vận dụng rất hạn dè bỉu những công nghiệp tự sướng y tế tốt nhất", Ehman cho biết. (Có gần như nguyên nhân tinh vi giảng nghĩa cho vấn đề này, tài trợ chính phủ và những thử thách trong việc áp dụng công nghiệp chăm nom sức khỏe mới).
Mặc cho những thách thức còn phổ biến, Ehman vẫn kì vọng, tương lai của công nghiệp tự sướng y tế sẽ một lần nữa thay đổi cả nền y tế. Có lẽ chúng ta chưa thể đếm ngược đến cuộc phục hưng ấy, nhưng có một tầm nhìn rõ ràng, không nghi ngại gì, cho một vài tiến bộ sắp tới trong ngành chụp hình y tế - chúng ta nên trông đợi những văn minh này trong niềm hứng khởi.
Tham khảo Futurism
Trí Thức Trẻ
Xem tại: An toàn thực phẩm ngày tết
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét