สุดยอดเทคโนโลยีติดตามอนุภาค 

ก่อนอื่น ต้องขอเท้าความหลักการทำงานของเครื่องเอกซเรย์แบบดั้งเดิมให้ฟังกันคร่าวๆ สักหน่อย เร่ิมต้นด้วยการยิงรังสีเอ็กซ์ทะลุ​ทะลวง​ผ่านร่างกายมนุษย์ และอวัยวะต่างๆ จะทำการดูดซับรังสีเอ็กซ์ ซึ่งคุณสมบัติการดูดซับแตกต่างกันตามความทึบของเนื้อเยื่อ บริเวณที่ความหนาแน่นสูง เช่น กระดูก สามารถดูดซับรังสีเอ็กซ์ไว้ได้มาก ส่วนบริเวณอ่อนนุ่ม เช่น กล้ามเนื้อ ดูดซับรังสีเอ็กซ์น้อย จากนั้นบันทึกภาพลงบนแผ่นฟิล์ม โดยบริเวณความหนาแน่นสูงจะแสดงผลเป็นสีขาว ขณะเดียวกันบริเวณเนื้อเยื่ออ่อนนุ่มจะแสดงผลเป็นสีดำ

ทว่าเทคโนโลยีสุดบรรเจิดของมาร์ส ไบโออิเมจิง ทำให้เครื่องเอกซเรย์ของเขาแตกต่างออกไปสิ้นเชิง

มาร์ส ไบโออิเมจิง เป็นธุรกิจครอบครัวของฟิล (Phil) และแอนโทนี บัตเลอร์ (Anthony Butler) ศาสตราจารย์สาขาฟิสิกส์ จากมหาวิทยาลัยแคนเทอร์เบอรี (University of Canterbury) เมืองไครสต์เชิร์ช ประเทศนิวซีแลนด์ พวกเขามุ่งมั่นพัฒนาเครื่องสแกนร่างกายมนุษย์ โดยใช้เวลาตลอดทศวรรษวุ่นอยู่กับการปรับปรุงผลิตภัณฑ์ของตนเอง

เบื้องต้นเครื่องเอกซ์เรย์สีแบบ 3 มิติ เกิดจากเทคโนโลยีของเครื่องเอกซเรย์ขาว-ดำ แบบดั้งเดิม เพิ่มเติมคือ ‘เทคโนโลยีการติดตามอนุภาค’ หรือเมดิพิก (Medipix) ที่ตอนแรกพัฒนามาช่วยนักวิจัยจากองค์กรวิจัยนิวเคลียร์ยุโรป (European Organization for Nuclear Research: CERN) หรือเซิร์น ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ สร้างเครื่องชนอนุภาคแฮดรอนขนาดใหญ่ (Large Hadron Collider: LHC) หรือแอลเอชซี

จนกระทั่งเมื่อปี 2012 เทคโนโลยีดังกล่าวกลายเป็นส่วนหนึ่งที่ช่วยเซิร์นตรวจพบอนุภาคฮิกส์ โบซอน (Higgs Boson) หรืออนุภาคพระเจ้า (God's Particle) ซึ่งเป็นอนุภาคมูลฐานมวลมาก และนักฟิสิกส์หลายคนเชื่อกันว่า เป็นต้นกำเนิดของสรรพสิ่งในจักรวาล

แนวคิดของเทคโนโลยีการติดตามอนุภาค หรือเมดิพิก ทำงานคล้ายกับกล้องตรวจจับ และช่วยนับจำนวนอนุภาคย่อยของอะตอมที่ปะทะกับพิกเซลขณะชัตเตอร์เปิดอยู่ ทำให้ได้ภาพความละเอียดสูง คมชัด และน่าเชื่อถือมากด้วย

นอกจากนั้น เครื่องสแกนเนอร์รุ่นใหม่ยังประยุกต์ใช้ ‘อัลกอริทึม’ มาช่วยวิเคราะห์ข้อมูลดิบ ก่อนผ่านกระบวนการแปลภาพเป็นสีต่างๆ และแสดงผลเป็นแบบ 3 มิติ ซึ่งหลักการของมันแตกต่างจาการบันทึกภาพเอกซเรย์แบบเดิมๆ ที่เป็นวิธีการดูดซับรังสีของกระดูก แต่เปลี่ยนเป็นการบันทึกระดับพลังงานอันแม่นยำของอนุภาคที่เคลื่อนผ่านส่วนต่างๆ ในร่างกาย

เพื่อประสิทธิภาพการวินิจฉัยโรคดียิ่งขึ้น

ปัจจุบัน แพทย์ส่วนใหญ่ยังคงจ้องฟิล์มเอกซเรย์ขาว-ดำ แผ่นแบนๆ กันอยู่เป็นปกติ และหากมีผู้ป่วยกระดูกแขนแตกหักพวกเขาก็จะทราบทันที อย่างไรก็ตาม กับเนื้อเยื้อบริเวณรอบๆ กระดูกพวกเขากลับไม่สามารถตรวจพบความผิดปกติได้ด้วยวิธีการเอกซเรย์แบบดั้งเดิม แต่หากเป็นเครื่องสแกนเนอร์สีแบบ 3 มิติรุ่นใหม่ จะช่วยแพทย์วินิจฉัยปัญหากระดูก และภาวะผิดปกติรอบๆ ได้ด้วย

ในแถลงการณ์ของเซิร์นระบุว่า เทคนิคของภาพเอกซเรย์สีมีความชัดเจน และแม่นยำมากยิ่งขึ้น แสดงให้เห็นความแตกต่างระหว่างกระดูก กล้ามเนื้อ และกระดูกอ่อน อีกทั้งยังบอกตำแหน่ง และขนาดของก้อนเนื้อร้าย หรือเซลล์มะเร็ง เพื่อช่วยให้แพทย์วินิฉัยภาวะผิดปกติต่างๆ ของผู้ป่วยได้อย่างถูกต้อง

ที่ผ่านมา เครื่องสแกนเนอร์ล้ำสมัยของมาร์ส ไบโออิเมจิง ถูกทดลองใช้ในการศึกษาแล้วหลายต่อหลายครั้ง รวมทั้งทดลองตรวจวินิจฉัยโรคมะเร็ง โรคไขข้อ และโรคหลอดเลือดที่ส่งผลให้หัวใจเต้นผิดจังหวะ ซึ่งจากการศึกษาทั้งหมดได้ผลลัพธ์น่าพึงพอใจ

“เบื้องต้นผลการศึกษาบ่งชี้ว่า เมื่อภาพสเปกตรัมเป็นที่นิยมใช้ในคลินิก มันจะช่วยให้การวินิจฉัยแม่นยำมากขึ้น และปรับเปลี่ยนการรักษาการแพทย์ส่วนบุคคล” ศาสตราจารย์แอนโธนีกล่าว

สำหรับก้าวต่อไปในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้า พวกเขากำลังวางแผนทดสอบเครื่องสแกนเนอร์กับผู้ป่วยศัลยกรรมกระดูก และผู้ป่วยโรคข้อในประเทศนิวซีแลนด์

สุดท้าย แม้การทดลองทุกอย่างจะดูก้าวหน้าไปได้สวย แต่ทุกคนยังต้องอดทนรออีกสักหน่อย เพื่อให้อุปกรณ์ดังกล่าวได้รับการอนุมัติถูกต้องตามกฎระเบียบข้อบังคับ โดยเป็นสิทธิร่วมกันระหว่างมาร์ส ไบโออิเมจิง และเซิร์น เพื่อการใช้งานที่แพร่หลายมากขึ้น

“มันเป็นเรื่องน่าภูมิใจอยู่แล้ว เมื่อเห็นผลงานของเราเป็นประโยชน์ต่อผู้ป่วยรอบโลก” โอเรลี เปซูส (Aurélie Pezous) เจ้าหน้าที่ด้านการถ่ายทอดความรู้ของเซิร์นกล่าว