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正子電腦斷層掃描
2015/10/26
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延續上個禮拜的科學三分鐘,最近不管是大陸民眾來台進行醫療旅遊,還是國人的健康檢查,電腦斷層掃描都是常見的檢查項目。今天的科學三分鐘,就要為您介紹,簡稱PET/CT的正子電腦斷層掃描,以及它跟科學史上的重要發現:「反物質」之間的關聯。

您現在聽到的,是知名科幻影集《Star Trek》的主題音樂。而許多科幻影集中的太空船,包括《Star Trek》當中知名的星艦企業號在內,都使用「反物質」作為燃料。因為當反物質與正常的物質結合的時候,兩者都會完全消滅,把全部的質量轉變成巨大的能量。

但是您知道嗎?其實人類早在1932年,就證實了反物質的存在。現在,更已經應用到人體的健康檢查。我們知道普通的電子是帶負電的,而帶正電的電子,就是一種反物質,稱為正電子或正子。沒錯,您一定發現了,它就是正子電腦斷層掃描的「正子」。

那麼,正子電腦斷層掃描的原理是什麼呢?

實際上,醫師是讓人體的細胞吸收「含有放射線核種的葡萄糖」,這種葡萄糖會放出正子,跟體內普通的電子結合,產生方向相反的兩道γ光,或者說是γ射線。儀器會偵測這兩道γ光,然後利用CT掃描,也就是X射線電腦斷層掃描,將γ光的位置,以3D立體影像顯示出來。如果有癌細胞,因為它吸收、代謝葡萄糖的速率比正常的細胞快,所以會在圖像上面形成亮點,越亮就表示癌細胞越多、越活躍。因為它同時用到正子與CT掃描的技術,所以稱為PET/CT正子電腦斷層掃描。

不過,把反物質用在人身上,有沒有問題呢?

其實,這項檢查使用的劑量並不大。但是只要用到放射線核種,就要審慎處理。為此,清華大學分子醫學研究所的李寬容教授,也為我們估計了正子電腦斷層掃描的輻射劑量:

因為,現在的正電子斷層掃描儀,它包含一個CT。所以呢,它具備了所有CT儀器裡面的輻射劑量,不是只有正電子而已,因為我們要把CT斷層掃描儀的輻射劑量也算進來。

那另外第二個呢,因為你要追蹤癌細胞有沒有擴散,這個是做正電子斷層掃描儀主要的功能跟項目之一,那既然要追蹤擴散,你就不能只照一個單一的頭部、或者是胸腔、或者是腹部,你必須從頭部,一直掃描到腿部以上。所以呢,這個連續的掃描下來,劑量相當於一年照射大概100張到200張的傳統胸腔X光片。

那麼,正常人一年可以接受多少的輻射劑量呢?以飛行員、空服員的最高年劑量來計算,大約等於一年照100張傳統胸腔X光。換句話說,只要照一次PET/CT正子電腦斷層掃描,等於就把一、兩年份的容許劑量,一次用完了。

因此,就醫學上的觀點,正子電腦斷層掃描是研判癌症病理的重要工具,為了避免接受過量的輻射,大家應該相信醫生的判斷來妥善使用,不必強求一定要做這項檢查。同時,我們也呼籲醫療機構,本著專業判斷,審慎地使用這項先進的醫療科技。

今天的科學關鍵字,就是

正子正電子) positron

您也可以利用這個關鍵字,進一步查詢或做延伸閱讀。

【本單元由行政院國家科學委員會補助製播】
2012-09-30 16:55:00播出
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