0:00

4:46

Using radioactive drugs to see inside your body - Pedro Brugarolas

TED-Ed·4:46·Technology·B2

Chương · 4

Chương 1·Radioactive Tracers in Medical Imaging

Hiển thị

Tiếng ViệtAuto-scroll

0:08

This syringe contains a radioactive form of glucose known as FDG.

Ống tiêm này chứa một dạng glucose phóng xạ được gọi là FDG.

0:12

The doctor will soon inject its contents into her patient's arm, whom she's testing for cancer using a PET scanner.

Bác sĩ sẽ sớm tiêm lượng dung dịch này vào cánh tay bệnh nhân, người đang được cô kiểm tra ung thư bằng máy quét PET.

0:21

The FDG will quickly circulate through his body.

Lượng FDG này sẽ nhanh chóng lưu thông khắp cơ thể anh ấy.

0:24

If he has a tumor, cancer cells within it will take up a significant portion of the FDG, which will act as a beacon for the scanner.

Nếu anh ấy có khối u, các tế bào ung thư bên trong đó sẽ hấp thụ một lượng lớn FDG, đóng vai trò như một ngọn hải đăng phát tín hiệu cho máy quét.

0:34

PET tracers such as FDG are among the most remarkable tools in medical diagnostics, and their life begins in a particle accelerator just hours earlier.

Các chất đánh dấu PET như FDG là một trong những công cụ đáng chú ý nhất trong chẩn đoán y khoa, và vòng đời của chúng bắt đầu từ một máy gia tốc hạt chỉ vài giờ trước đó.

0:45

The particle accelerator in question is called a cyclotron, and it's often housed in a bunker within hospitals.

Máy gia tốc hạt đang nói tới được gọi là cyclotron, và nó thường được đặt trong một căn hầm kiên cố bên trong bệnh viện.

0:52

It uses electromagnetic fields to propel charged particles like protons faster and faster along a spiraling path.

Nó sử dụng trường điện từ để đẩy các hạt tích điện như proton đi nhanh hơn và nhanh hơn dọc theo quỹ đạo xoắn ốc.

0:59

When the protons reach their maximum speed, they shoot out onto a target that contains a few milliliters of a type of water with a heavy form of oxygen called oxygen-18.

Khi các proton đạt vận tốc tối đa, chúng bắn ra một tấm bia chứa vài mililit một loại nước mang dạng oxy nặng có tên là oxy-18.

1:12

When a proton slams into one of these heavier oxygen atoms, it kicks out another subatomic particle called a neutron.

Khi một hạt proton va chạm mạnh vào một trong những nguyên tử oxy nặng hơn này, nó sẽ đẩy văng một hạt hạ nguyên tử khác gọi là neutron.

1:20

This impact turns oxygen-18 into fluorine-18, a radioactive isotope that can be detected on a PET scan.

Vụ va chạm này biến oxy-18 thành flo-18, một đồng vị phóng xạ có thể được phát hiện trên máy quét PET.

1:27

In a little under 2 hours, about half the fluorine will be gone due to radioactive decay, so the clock is ticking to get the scan done.

Trong vòng chưa đầy 2 giờ, khoảng một nửa lượng flo sẽ biến mất do phân rã phóng xạ, vì vậy thời gian đang gấp rút để hoàn thành ca chụp.

1:38

So, how can fluorine-18 be used to detect diseases?

Vậy, làm thế nào để flo-18 có thể được sử dụng nhằm phát hiện bệnh tật?

1:41

Radiochemists at the hospital can use a series of chemical reactions to attach the radioactive fluorine to different molecules, creating radio tracers.

Các nhà hóa học phóng xạ tại bệnh viện có thể thực hiện một chuỗi các phản ứng hóa học để gắn flo phóng xạ vào những phân tử khác nhau, tạo ra các chất đánh dấu phóng xạ.

1:49

The identity of the tracer depends on what doctors want to observe.

Bản chất của chất đánh dấu phụ thuộc vào việc các bác sĩ muốn quan sát điều gì.

1:54

FDG is a common one because the rate at which cells consume glucose can signal the presence of cancer, the

FDG là một chất phổ biến vì tốc độ tiêu thụ glucose của tế bào có thể báo hiệu sự hiện diện của ung thư, sự

2:02

location of an infection, or the slowing brain function of dementia.

vị trí của một ổ nhiễm trùng, hoặc chức năng não đang chậm lại do chứng sa sút trí tuệ.

2:08

The FDG is now ready for the patient scan.

Lượng FDG này hiện đã sẵn sàng cho ca chụp của bệnh nhân.

2:11

When a radio-labeled tracer enters the body, it travels through the circulatory system and gets taken up by its target, whether that's a protein in the brain, cancer cells, or otherwise.

Khi một chất đánh dấu gắn phóng xạ đi vào cơ thể, nó sẽ di chuyển qua hệ tuần hoàn và được mục tiêu hấp thụ, cho dù đó là một protein trong não, các tế bào ung thư, hay mục tiêu khác.

2:23

Within a few minutes, a significant amount of the tracer has found its way to the target area, and the rest has cleared from circulation.

Trong vòng vài phút, một lượng đáng kể chất đánh dấu đã tìm đến khu vực mục tiêu, và phần còn lại đã được đào thải khỏi hệ tuần hoàn.

2:32

Now, the doctors can see their target using a PET, or positron emission tomography, scanner.

Giờ đây, các bác sĩ có thể quan sát mục tiêu bằng máy quét PET, hay máy chụp cắt lớp phát xạ positron.

2:38

The radiation that the tracer emits is what makes this possible.

Bức xạ mà chất đánh dấu phát ra chính là điều làm cho điều này trở nên khả thi.

2:42

The isotopes used in PET decay by positron emission.

Các đồng vị được sử dụng trong chụp PET phân rã thông qua sự phát xạ positron.

2:46

Positrons are essentially electrons with positive charge.

Positron về cơ bản là những electron mang điện tích dương.

2:50

When emitted, a positron collides with an electron from another molecule in its surroundings.

Khi được phóng ra, positron sẽ va chạm với một electron từ một phân tử khác ở môi trường xung quanh nó.

2:56

This causes a tiny nuclear reaction in which the mass of the two particles is converted into two high-energy photons, similar to X-rays, that shoot out in opposite directions.

Điều này gây ra một phản ứng hạt nhân cực nhỏ, trong đó khối lượng của hai hạt được chuyển đổi thành hai photon mang năng lượng cao, tương tự như tia X, bắn ra theo hai hướng đối nghịch nhau.

3:08

These photons will then impact an array of paired radiation detectors in the scanner walls.

Những photon này sau đó sẽ chạm vào một dãy các đầu dò bức xạ ghép cặp gắn trên thành máy quét.

3:15

The software in the scanner uses those detectors to estimate where inside the body the collision occurred and create a 3D map of the tracer's distribution.

Phần mềm trong máy quét sử dụng các đầu dò đó để ước tính vị trí xảy ra va chạm bên trong cơ thể và tạo ra một bản đồ 3D về sự phân bố của chất đánh dấu.

3:25

PET scans can detect the spread of cancer before it can be spotted with other types of imaging.

Các ca chụp PET có thể phát hiện sự lây lan của ung thư trước khi nó có thể được nhận biết bằng các phương pháp chẩn đoán hình ảnh khác.

3:32

They're also revolutionizing the diagnosis of Alzheimer's disease by allowing doctors to see amyloid, the telltale protein

Chúng cũng đang cách mạng hóa việc chẩn đoán bệnh Alzheimer bằng cách cho phép các bác sĩ quan sát amyloid, dấu hiệu protein

3:39

buildup that otherwise couldn't be confirmed without an autopsy.

tích tụ mà nếu không thì không thể xác nhận được nếu không thực hiện giải phẫu tử thi.

3:43

Meanwhile, researchers are actively working to develop new tracers and expand the possibilities of what PET scans can be used for.

Trong khi đó, các nhà nghiên cứu đang tích cực phát triển các chất đánh dấu mới và mở rộng tiềm năng ứng dụng của phương pháp chụp PET.

3:52

But with all this talk of radiation and nuclear reactions inside the body, are these scans safe?

Nhưng với tất cả những thảo luận về bức xạ và phản ứng hạt nhân bên trong cơ thể, liệu các ca chụp này có an toàn không?

3:57

Even though no amount of ionizing radiation is completely safe, the amount of radiation the body receives during a PET scan is actually quite low.

Mặc dù không có mức bức xạ ion hóa nào là an toàn tuyệt đối, lượng bức xạ mà cơ thể nhận trong một lần chụp PET thực tế lại khá thấp.

4:06

One scan is comparable to what you're exposed to over two or three years from natural radioactive sources like radon gas or the amount a pilot

Một lần chụp có thể so sánh với lượng bạn phơi nhiễm trong hai đến ba năm từ các nguồn phóng xạ tự nhiên như khí radon hoặc lượng mà một phi công

4:15

would rack up from cosmic radiation after 20 to 30 transatlantic flights.

sẽ tích lũy từ bức xạ vũ trụ sau 20 đến 30 chuyến bay xuyên Đại Tây Dương.

4:20

Most patients feel that those risks are acceptable for the chance to diagnose and treat their illnesses.

Hầu hết bệnh nhân đều cảm thấy những rủi ro đó là có thể chấp nhận được để đổi lấy cơ hội chẩn đoán và điều trị bệnh tật của họ.

4:27

If you think scanning the human body is as fascinating as we do, check out this lesson.

Nếu bạn thấy việc quét bên trong cơ thể người cũng hấp dẫn như chúng tôi, hãy xem bài học này.

4:32

Otherwise, here's a playlist on other fascinating technologies that'll spark your curiosity.

Nếu không, đây là danh sách phát về các công nghệ thú vị khác sẽ khơi dậy sự tò mò của bạn.

Transcript

Hiển thị

Radioactive Tracers in Medical Imaging

Positron emission tomography relies on radioactive tracers to illuminate disease activity deep within the human body. Clinicians introduce these short-lived biochemical markers to highlight cellular abnormalities before symptoms manifest outwardly.

Chụp cắt lớp phát xạ positron dựa vào các chất đánh dấu phóng xạ để soi rọi hoạt động của bệnh lý sâu bên trong cơ thể con người. Các bác sĩ lâm sàng đưa những dấu ấn sinh hóa có thời gian tồn tại ngắn này vào cơ thể nhằm làm nổi bật những bất thường ở cấp độ tế bào trước khi các triệu chứng biểu hiện ra bên ngoài.

This syringe contains a radioactive form of glucose known as FDG.

Ống tiêm này chứa một dạng glucose phóng xạ được gọi là FDG.

The doctor will soon inject its contents into her patient's arm, whom she's testing for cancer using a PET scanner.

Bác sĩ sẽ sớm tiêm lượng dung dịch này vào cánh tay bệnh nhân, người đang được cô kiểm tra ung thư bằng máy quét PET.

The FDG will quickly circulate through his body.

Lượng FDG này sẽ nhanh chóng lưu thông khắp cơ thể anh ấy.

If he has a tumor, cancer cells within it will take up a significant portion of the FDG, which will act as a beacon for the scanner.

Nếu anh ấy có khối u, các tế bào ung thư bên trong đó sẽ hấp thụ một lượng lớn FDG, đóng vai trò như một ngọn hải đăng phát tín hiệu cho máy quét.

PET tracers such as FDG are among the most remarkable tools in medical diagnostics, and their life begins in a particle accelerator just hours earlier.

1 / 4