รู้จักไซโครตรอนและการผลิตสารเภสัชรังสี

การถ่ายภาพทางการแพทย์เป็นส่วนสำคัญยิ่งในการรักษาพยาบาลในปัจจุบัน ภาพทางการแพทย์สามารถช่วยวินิจฉัยโรค กำหนดระยะของโรค และช่วยติดตามการรักษาได้เป็นอย่างดี เทคโนโลยีที่มีความก้าวหน้าอย่างมากในการแพทย์ด้านเวชศาสตร์นิวเคลียร์ก็คือ การตรวจวินิจฉัยโรคด้วยเครื่อง PET/CT  หรือ Positron Emission Tomography/Computed Tomography ซึ่งในบางครั้งเรียกสั้น ๆ ว่า PET การถ่ายภาพทางเวชศาสตร์นิวเคลียร์จะใช้หลักการของการติดตามสารเภสัชรังสีปริมาณน้อย ๆ ที่เข้าไปในร่างกายเพื่อติดตามพยาธิสภาพหรือความผิดปกติของร่างกาย การตรวจวินิจฉัยด้วยเครื่อง PET/CT จะต้องมีการใช้สารเภสัชรังสีที่มีลักษณะเฉพาะคือ สารเภสัชรังสีที่ติดฉลากกับสารรังสีที่สลายตัวให้อนุภาคโพสิตรอน (Positron) ซึ่งสารรังสีเหล่านี้มักจะผลิตโดยเครื่องเร่งอนุภาค เช่น ไซโครตรอน และส่วนมากสารเภสัชรังสีเหล่านี้จะมีครึ่งชีวิตสั้น สารรังสีที่ใช้ส่วนใหญ่คือ ฟลูโอรีน-18 คาร์บอน-11 อ๊อกซิเจน-15 และ ไนโตรเจน-13 ถึงแม้ว่าสารเภสัชรังสีที่ใช้กับ PET Scan มีหลายชนิด แต่สารเภสัชรังสีที่ใช้มากที่สุดคือ FDG หรือ F-18 fluorodeoxyglucose  

ขั้นตอนผลิตสารเภสัชรังสีที่ใช้กับ PET Scan

ขั้นตอนการผลิตสารเภสัชรังสีที่ใช้กับ PET Scan จะมีขั้นตอนหลัก ๆ อยู่ 3 ขั้นตอนคือ
  1. การผลิตสารเภสัชรังสีด้วยเครื่องไซโครตรอน
  2. การนำสารรังสีไปติดฉลากให้ได้เป็นตัวยาหรือสารเภสัชรังสี
  3. การตรวจสอบคุณภาพสารเภสัชรังสี
 

ขั้นตอนที่ 1 การผลิตสารเภสัชรังสีด้วยเครื่องไซโครตรอน

มีหลักการคือ เร่งอนุภาคโปรตอนให้มีพลังงานสูงและนำโปรตอนที่มีพลังงานสูงไปทำปฏิกิริยานิวเคลียร์กับสารตั้งต้น เพื่อเปลี่ยนชนิดของสารให้เป็นสารรังสีที่ต้องการ เช่น ผลิตสารฟลูโอรีน-18 ด้วยการให้โปรตอนพลังงานสูงทำปฏิกิริยากับอ็อกซิเจน-18 ที่อยู่ในน้ำ ซึ่งน้ำชนิดนี้เป็นน้ำพิเศษที่เป็นน้ำที่มีอ๊อกซิเจน-18 อยู่ในโมเลกุลของน้ำ น้ำโดยทั่วไปจะเป็นน้ำที่มีโมเลกุลของอ็อกซิเจน-16 ซึ่งเป็นน้ำที่มีอยู่ในธรรมชาติเป็นจำนวนมาก แต่น้ำอ็อกซิเจน-18 เป็นน้ำที่มีอยู่ในปริมาณน้อยมากในธรรมชาติจึงหายากและมีราคาสูงมาก เมื่อโปรตอนพลังงานสูงทำปฏิกิริยากับอ็อกซิเจน-18 จะเปลี่ยนอ๊อกซิเจน-18 เป็นฟลูโอรีน-18 ซึ่งเป็นธาตุที่สลายตัวให้อนุภาคเบต้า ฟลูโอรีน-18 มีครึ่งชีวิต 110 นาที ดังนั้นทุกๆ 110 นาทีปริมาณฟลูโอรีน-18 จะสลายตัวไปครึ่งหนึ่ง  

ขั้นตอนที่ 2 การนำสารรังสีไปติดฉลากให้ได้เป็นตัวยาหรือสารเภสัชรังสี

เมื่อได้ปริมาณสารรังสีฟลูโอรีน-18 เพียงพอแล้ว สารรังสีเหล่านี้ก็จะส่งต่อไปยังห้องปฏิบัติการรังสีเพื่อที่จะนำสารรังสีไปติดฉลากให้เป็นสารเภสัชรังสีที่ต้องการต่อไปด้วยเครื่องผลิตสารเภสัชรังสีอัตโนมัติ เนื่องจากปริมาณรังสีที่สูงและครึ่งชีวิตที่สั้น การผลิตสารเภสัชรังสีส่วนใหญ่จะผลิตโดยใช้เครื่องผลิตอัตโนมัติ (Automate Synthesis Module)  ซึ่งจะอยู่ภายในตู้กันรังสี การผลิตสารเภสัชรังสีจะทำในห้องปฏิบัติการรังสี ซึ่งเป็นห้องที่ออกแบบมาเป็นพิเศษให้เป็นห้องสะอาดปลอดเชื้อ และการผลิตจะต้องดำเนินโดยนักเคมีรังสีหรือเภสัชรังสีที่มีความรู้ความชำนาญในการผลิตโดยเทคนิคปลอดเชื้อ เมื่อสารรังสีที่ผลิตได้จากไซโครตรอนถูกส่งมายังห้องปฏิบัติการรังสี เจ้าหน้าที่จะดำเนินการสั่งเครื่องมือที่ได้เตรียมความพร้อมไว้แล้วก่อนหน้าให้ดำเนินการผลิต โดยผ่านการควบคุมการผลิตด้วยระบบคอมพิวเตอร์ การผลิตสารเภสัชรังสีแต่ละชนิดใช้เวลาในการผลิตไม่เท่ากัน และเนื่องจากสารเภสัชรังสีมีครึ่งอายุสั้น จึงมีความจำเป็นที่จะต้องผลิตใหม่ทุกวันที่จะมีการผู้มาใช้บริการตรวจวินิจฉัยด้วยเครื่อง PET/CT หลังจากสารรังสีได้ทำปฏิกิริยากับสารเคมีที่เตรียมไว้ในเครื่องผลิตอัตโนมัติ สารเภสัชรังสีที่ได้จะถูกนำไปกลั่นและกรองด้วยตัวกรองชนิดต่าง ๆ เพื่อให้ได้สารเภสัชรังสีที่มีคุณภาพและปลอดเชื้อ ก่อนที่จะนำไปใช้กับผู้ป่วย สารเภสัชรังสีจะต้องผ่านขั้นตอนการทดสอบคุณภาพทุกครั้ง  

ขั้นตอนที่ 3 การตรวจสอบคุณภาพสารเภสัชรังสี

เพื่อให้มั่นใจว่าสารเภสัชรังสีที่ผลิตได้มีคุณภาพตามมาตรฐานและไม่เกิดผลข้างเคียงกับผู้ป่วย การตรวจสอบคุณภาพสารเภสัชรังสีจะดำเนินการโดยนำตัวอย่างสารเภสัชรังสีที่ผลิตได้ไปวิเคราะห์คุณสมบัติทางเคมีต่าง ๆ เพื่อดูความบริสุทธิ์ สารเจือปน และสิ่งเจือปนในสารเภสัชรังสี เมื่อสารเภสัชรังสีที่ผลิตมาได้ผ่านการตรวจสอบคุณภาพตามมาตรฐานแล้วจึงจะสามารถนำไปใช้กับผู้ป่วยได้ เนื่องจากการผลิตสารเภสัชรังสีจะผลิตวันต่อวันและผู้ป่วยจำเป็นต้องเตรียมตัวอย่างถูกต้องในการมาตรวจเพื่อให้การอ่านผลมีความถูกต้อง ดังนั้นผู้ป่วยที่ต้องการตรวจวินิจฉัยด้วยเครื่อง PET/CT จำเป็นต้องนัดล่วงหน้าอย่างน้อย 1 วัน   สารเภสัชรังสีที่โรงพยาบาลมะเร็งกรุงเทพ วัฒโนสถพร้อมให้บริการในการตรวจ PET/CT  ได้แก่
  1. FDG หรือ F-18 fluorodeoxyglucose เป็นสารเภสัชรังสีที่ใช้มากที่สุดในการตรวจ PET/CT โดย FDG PETใช้ในการวินิจฉัยโรคมะเร็งชนิดต่าง ๆ ใช้ในการกำหนดระยะของโรคและใช้ในการติดตามผลการรักษา รวมทั้งใช้ในการวางแผนการรักษา นอกจากนี้ยังใช้ในการตรวจวินิจฉัยโรคความผิดปกติทางสมองในผู้ที่มีความจำถดถอย
  2. FDOPA หรือ F-18 fluorodopa เป็นสารเภสัชรังสีที่ใช้ในการตรวจวินิจฉัยในผู้ป่วยที่เป็นโรคพาร์กินสัน (Parkinson Disease) และยังสามารถใช้ในการตรวจวินิจฉัยผู้ป่วยที่เป็น Neuroendocrine Tumor อีกด้วย การผลิต FDOPA เป็นการผลิตที่มีความยุ่งยากและซับซ้อน ใช้ระยะเวลาในการผลิตนานและมีต้นทุนในการผลิตสูงจึงให้บริการตรวจ PET ด้วย FDOPA เฉพาะบางวันเท่านั้น
  3. F-18 NaF เป็นสารเภสัชรังสีที่ใช้ในการตรวจ PET Bone Scan เพื่อดูการกระจายตัวของมะเร็งที่ไปยังกระดูก
  4. PiB หรือ C-11 PiB หรือ Pittsburgh Compound B เป็นสารเภสัชรังสีที่ใช้ในการวินิจฉัยโรคอัลไซเมอร์ (Alzheimer’s Disease) ซึ่งเป็นสารเภสัชรังสีที่มีครึ่งชีวิตที่สั้นมาก เพียง 20 นาที นั่นหมายความว่าทุก ๆ 20 นาที ปริมาณสารเภสัชรังสี PiB จะลดลงไปครึ่งหนึ่ง ดังนั้นผู้ป่วยที่ต้องการตรวจ PET/CT ด้วยสารเภสัชรังสี PiB จำเป็นจะต้องมาลงทะเบียนที่แผนก PET/CT และเตรียมความพร้อมล่วงหน้าอย่างน้อย 1 ชั่วโมง เมื่อเวลาที่สารเภสัชรังสีผลิตเสร็จและพร้อมฉีดจะสามารถฉีดให้ผู้ป่วยได้ทันที หากผู้ป่วยมาช้าอาจจะทำให้สารเภสัชรังสีสลายตัวหมดและทำให้ไม่สามารถตรวจได้
  5. C-11 Acetate เป็นสารเภสัชรังสีที่ช่วยในการวินิจฉัยมะเร็งต่อมลูกหมาก และเช่นเดียวกับ C-11 PiB สารเภสัชรังสี C-11 acetate มีค่าครึ่งชีวิตเพียง 20 นาที ผู้ป่วยที่ต้องการตรวจ PET ด้วย C-11 Acetate จำเป็นต้องมาลงทะเบียนและเตรียมตัวที่แผนก PET/CT ล่วงหน้าอย่างน้อย 1 ชั่วโมง
เพราะการแพทย์ในปัจจุบันพัฒนาอย่างรวดเร็วไม่หยุดยั้ง โรงพยาบาลมะเร็งกรุงเทพ วัฒโนสถพร้อมพัฒนาการให้บริการทางการแพทย์เพื่อให้ได้มาตรฐานสากลและทันสมัยอยู่เสมอ พร้อมบริการผู้ป่วยมะเร็งแบบครบทุกมิติ   ข้อมูล : ดร.อนัญญา  เรืองมา (HOD) Oncology Imaging & Nuclear Medicine   สอบถามเพิ่มเติม โรงพยาบาลมะเร็งกรุงเทพ วัฒโนสถ โทร 1719