تطور كاشفات الطب النووي باستخدام البيروفسكايت

تطور كاشفات الطب النووي باستخدام البيروفسكايت

في عالم الطب الحديث، أصبحت الفحوصات الطبية المتقدمة جزءًا لا يتجزأ من رعاية المرضى. يعتمد الأطباء بشكل متزايد على تقنيات الطب النووي، مثل التصوير المقطعي بانبعاث الفوتون الواحد "SPECT"، لمراقبة أداء القلب وتتبع تدفق الدم واكتشاف الأمراض المخفية داخل الجسم. ومع ذلك، تظل أجهزة الكشف الحالية تعتمد على كاشفات باهظة الثمن وصعبة التصنيع، مما يحد من استخدامها في العديد من المستشفيات.

ابتكار جديد في كاشفات الطب النووي

في خطوة ثورية، قاد فريق من العلماء من جامعة نورثويسترن وجامعة سوجو في الصين تطوير أول كاشف يعتمد على مادة البيروفسكايت، وهو كاشف قادر على التقاط أشعة جاما الفردية بدقة غير مسبوقة لتقنية التصوير المقطعي بانبعاث الفوتون الواحد (SPECT). هذه الأداة الجديدة تعد بتحسين واضح في جودة التصوير، مما يجعل الفحوصات النووية أكثر وضوحاً وسرعة وأقل تكلفة وأماناً.

فوائد هذه التقنية للمرضى

بالنسبة للمرضى، قد تعني هذه التقنية الجديدة تقليل زمن الفحص، وتحسين وضوح النتائج، فضلاً عن تقليل جرعات الإشعاع الموجهة إليهم. وفقاً لدراسة نشرت في مجلة Nature Communications، فإن استخدام كاشفات البيروفسكايت يمكن أن يؤدي إلى تحسين كبير في جودة الرعاية الصحية.

التكنولوجيا وراء كاشفات البيروفسكايت

وصف ميركوري كاناتزيديس، المؤلف الرئيسي للدراسة، البيروفسكايت بأنه عائلة من البلورات التي أحدثت تحولاً في مجال الطاقة الشمسية، والآن، يبدو أنها على وشك إحداث تغيير مماثل في الطب النووي. هذا الاكتشاف يمثل دليلاً واضحاً على أن كاشفات البيروفسكايت يمكن أن تنتج صوراً حادة وموثوقة، مما يتيح للأطباء تقديم أفضل رعاية ممكنة لمرضاهم.

تحسين الأداء وتقليل التكاليف

وأضاف البروفيسور ييهوي هي، المؤلف المشارك من جامعة سوجو، أن هذا النهج لا يحسن فقط أداء الكاشفات، بل يمكن أن يقلل التكاليف بشكل كبير، مما يتيح لمزيد من المستشفيات والعيادات الحصول على أفضل تقنيات التصوير المتاحة.

كيف يعمل تصوير الطب النووي؟

يعمل الطب النووي، مثل التصوير المقطعي بانبعاث الفوتون الواحد، ككاميرا غير مرئية. حيث يزرع الأطباء كمية صغيرة وآمنة من المادة المشعة في منطقة محددة من جسم المريض، وتنبعث من هذه المادة أشعة جاما التي تمر عبر الأنسجة وتصل إلى كاشف خارج الجسم. تشبه جميع أشعة جاما بكسل ضوئي، وبعد جمع ملايين هذه البكسلات، يمكن للحواسيب إنشاء صورة ثلاثية الأبعاد للأعضاء.

التحديات السابقة أمام الكاشفات التقليدية

تعاني الكاشفات الحالية، التي تصنع إما من تيلوريد الكادميوم والزنك (CZT) أو يوديد الصوديوم (NaI)، من عدة عيوب. لذلك، لجأ العلماء إلى بلورات البيروفسكايت، وهي مادة تم دراستها من قبل كاناتزيديس لأكثر من عقد. وقد أظهروا أن كاشفات البيروفسكايت يمكن أن تحقق دقة طاقة قياسية وأداء تصوير فوتوني فردي غير مسبوق، مما يمهد الطريق للتكامل العملي في أنظمة تصوير الطب النووي من الجيل التالي.

نتائج مثيرة للاهتمام

في التجارب، تمكن الكاشف من التمييز بين أشعة غاما ذات طاقات مختلفة بدقة هي الأفضل المسجلة حتى الآن. كما استشعر إشارات خافتة للغاية من مادة مشعة طبية شائعة الاستخدام، مما نتج عنه صور واضحة يمكنها فصل مصادر مشعة صغيرة متباعدة بضعة مليمترات فقط. تبين أن الكاشف كان مستقراً للغاية، حيث جمع تقريبًا كل إشارة المادة المشعة دون فقدان أو تشويه.

التوجه نحو المستقبل

مع وجود هذه الكاشفات الجديدة التي تتمتع بحساسية أكبر، قد يحتاج المرضى إلى مدة فحص أقصر أو جرعات إشعاع أقل. تعمل شركة Actinia Inc، وهي شركة ناشئة من جامعة نورثويسترن، على تسويق هذه التقنية بالتعاون مع شركاء في مجال الأجهزة الطبية لنقلها من المختبر إلى المستشفيات، مما يبشر بمستقبل واعد في مجال الطب النووي.