ซีทีสแกน

ดร.  สุวิมล  เจตะวัฒนะ
กลุ่มวิจัยและพัฒนานิวเคลียร์
สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)

ภายหลังการรักษาผู้ป่วยมะเร็งด้วย เคมีบำบัด (chemotherapy) หรือ รังสีรักษา (radiotherapy) นอกจากแพทย์จะ ติดตามผลการรักษาด้วยการเจาะเลือดตรวจการทำงานทั่วไปของร่างกายและระดับ tumor marker ว่าลดลงไปมากน้อย เพียงใดแล้ว ยังส่งผู้ป่วยไปถ่ายภาพทางรังสี การตรวจที่ได้ยินกันบ่อย ๆ คือการทำ ซีทีสแกน (CT scan) เพื่อดูว่ามีก้อน มะเร็งหลงเหลืออยู่ตำแหน่งใดบ้าง อันเป็นการช่วยวินิจฉัยผลการรักษา หากท่านเป็นผู้ป่วย หรือมีคนรู้จักที่กำลัง ทุกข์ทรมานกับโรคภัยไข้เจ็บ อาจสงสัยว่าทำไมจึงต้องมีการตรวจเพิ่มเติม และเรื่องราวต่อไปนี้ที่ท่านอาจไม่เคยได้ยิน มาก่อน อาจจะประหลาดใจถึงสิ่งที่เป็นแรงบันดาลใจให้มีการประดิษฐ์คิดค้นเครื่องนี้ขึ้นมา และขอเรียนให้ทราบว่าเรื่องนี้ ไม่มีอะไรเกี่ยวข้องกับแมวโดยตรง

มองย้อนไปในอดีต
นับตั้งแต่มีการค้นพบ รังสีเอกซ์ (x-ray) เมื่อ ค.ศ. 1895 โดยนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน Wilhelm Conrad Roentgen ผู้ถ่ายภาพ x-ray เป็นครั้งแรกโดยใช้มือของภรรยาเขาเองเป็นแบบ  ก็เป็นเวลานานมากทีเดียวกว่า Computed Tomography (CT) หรือ Computerized Axial Tomography (CAT) จะถูกคิดค้นขึ้น  โดยในปี 1961 บุคคลแรกที่ได้ นำเสนอหลักการทำงานของเครื่อง CT scan ที่ใช้ไอโอดีน-131 เป็นต้นกำเนิดรังสี และจดสิทธิบัตรเครื่องต้นแบบเอาไว้ คือ William Oldendorf นายแพทย์อายุรกรรมสมองและระบบประสาทแห่ง University of California ลอสแอนเจลิส เป็นที่น่าสนใจไม่น้อยหากเราได้ทราบว่า ความคิดอันบรรเจิดของเขาได้มาจากการพูดคุยกับเหล่าวิศวกร ที่พยายามสร้าง เครื่องอัตโนมัติเอาไว้คัดผลส้มที่ถูกทำลายจากความเย็นจัด (frostbitten oranges) ซึ่งส้มเหล่านี้จะมีอาการฟ่ามแห้ง และเมื่อนำส้มมาตรวจด้วย การทำภาพถ่ายทางรังสี (radiograph) ก็จะให้ผลที่ต่างไปจากส้มปกติ แต่เนื่องจากส้มใน แคลิฟอร์เนียมีปริมาณมหาศาลเกินกว่าจะนำมาตรวจด้วยวิธี radiograph จึงน่าจะมีการสร้างเครื่องที่สามารถวัดค่า การทะลุผ่านของรังสีเอกซ์จากระนาบของส้มที่เคลื่อนผ่านไปตามสายพานได้ และความคิดนี้ก็น่าจะใช้ได้เช่นกันกับ การถ่ายภาพเนื้อเยื่อภายในศีรษะในระนาบต่าง ๆ Oldendorf จึงได้ลงมือสร้างเครื่องต้นแบบขึ้นจากสิ่งของที่หาได้จาก ห้องเก็บของและครัวที่บ้าน และเช่นเดียวกับนักประดิษฐ์ผู้ยิ่งใหญ่ทั่วโลก ที่ผลงานอันทรงคุณค่าต่อมนุษยชาติมักจะ ถูกปฏิเสธเมื่อเขานำไปเสนอต่อภาคอุตสาหกรรมในระยะแรก เพราะคิดว่าไม่คุ้มทุนที่จะสร้างออกมาขาย Oldendorf จึงได้หันเหความสนใจไปวิจัยและพัฒนาด้านอื่นแทน จนกระทั่งในปี 1972 ได้มีความพยายามสร้างเครื่อง CT scan ขึ้นมาเป็นผลสำเร็จโดยวิศวกรไฟฟ้าชาวอังกฤษ Godfrey Hounsfield แห่งห้องปฏิบัติการของ บริษัท EMI และ นักฟิสิกส์เชื้อสายแอฟริกาใต้ Allan Cormack แห่งมหาวิทยาลัย Tufts มลรัฐแมสซาชูเซตส์ ประเทศสหรัฐอเมริกา ซึ่งส่งผลให้บุคคลทั้งสองได้รับรางวัลโนเบลร่วมกันในปี 1979 แต่เป็นเรื่องน่าขมขื่นที่ชื่อของ Oldendorf  ถูกคณะกรรมการบีบให้ตัดออกจากขั้นตอนการเสนอชื่อเข้ารับรางวัล โดยข้อกังขานี้มีผู้สันนิษฐานไว้ว่า การให้รางวัลแก่ ชาวอเมริกันที่ได้จดสิทธิบัตรเครื่อง CT scan เอาไว้แล้ว อาจมีผลต่อการจดสิทธิบัตรเครื่อง CT scan ในทวีปยุโรป ซึ่งยังจัดทำไม่เรียบร้อยในเวลานั้น ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา CT scan ก็เป็นแหล่งใหญ่ของการได้รับรังสีทางการแพทย์

CT scan คืออะไร
เราอาจจะคุ้นเคยกับการมองภาพเพียงหนึ่งมิติจากการเอกซเรย์ปอด แต่การทำ CT scan เป็นการถ่ายภาพที่ไม่สามารถ เห็นได้ด้วยการถ่ายเอกซเรย์โดยทั่วไป ดังนั้น การทำ CT scan จึงช่วยในการวินิจฉัยโรคในขั้นแรกเริ่ม หรือเห็น ความผิดปกติได้ดีกว่า และนำไปสู่ความสำเร็จในการรักษาโรคได้มากขึ้น โดย CT scan เป็นการใช้คอมพิวเตอร์ สร้างภาพในแนวตัดขวางของร่างกาย ด้วยการนำภาพที่ถ่ายด้วยรังสีเอกซ์หลาย ๆ ภาพมาประกอบกัน มีจุดประสงค์หลัก ในการใช้งานเพื่อตรวจหาความผิดปกติในเนื้อเยื่อ กระดูก หรือโครงสร้างของร่างกาย และใช้ช่วยในการบอกตำแหน่ง ที่แม่นยำในการนำเครื่องมือเข้าไปรักษา

CT scan ทำงานอย่างไร
Tomography หรืออีกชื่อหนึ่งที่ไม่ค่อยได้ยินกันบ่อยนักคือ r?ntgenography คือการสร้างภาพโดยการตัดเป็นส่วน ๆ มีรากศัพท์มาจากภาษากรีก คือ tomos (slice) และ graphein (to write) วัสดุที่ใช้ในการสร้างภาพ เรียกว่า tomograph ต้นกำเนิดของรังสีที่ใช้ในการทำ CT scan คือรังสีเอกซ์ โดยเครื่อง CT สแกนจะประกอบไปด้วยวงแหวนขนาดใหญ่ และมีเตียงวางผู้ป่วยอยู่ตรงกลาง หลอดกำเนิดรังสีเอกซ์หลายชุดจะวางเรียงกันบนวงแหวน และมีหัววัดรังสีเอกซ์วาง อยู่ด้านตรงข้ามอีกด้านหนึ่งของผู้ป่วย ลำแสงรังสีเอกซ์รูปพัดจะถูกปล่อยออกมาขณะที่หลอดเอกซเรย์ และหัววัดถูกหมุน ไปรอบ ๆ ตัวผู้ป่วยที่นอนนิ่งอยู่ตรงกลาง เป็นการเก็บภาพเอกซเรย์จากมุมที่แตกต่างกันรอบร่างกายของผู้ป่วย เมื่อการหมุนแต่ละรอบเสร็จสิ้น ภาพตัดขวางหนึ่งภาพก็จะถูกสร้างขึ้น ซึ่งในการสแกนด้วยเครื่องซีทีจะไม่มีการบันทึก ภาพที่ได้แต่ละภาพลงบนแผ่นฟิล์ม แต่จะนำภาพเหล่านี้มาสร้างเป็นภาพตัดขวาง 2 มิติโดยใช้คอมพิวเตอร์ ภาพที่ได้ จะถูกเรียกว่า tomogram และเมื่อเอาภาพตัดขวางเหล่านี้หลาย ๆ ชิ้นมาวางซ้อนกันก็จะสามารถสร้างภาพ 3 มิติ ของโครงสร้างร่างกายและอวัยวะภายในได้ ดังนั้น CT scan จึงหมายถึง การบันทึกภาพตัดขวางของร่างกายในระดับที่ ต่างกันนั่นเอง หากยังจินตนาการไม่ออก ก็ให้ลองนึกถึงขนมปังลูกเกดที่ถูกหั่นเป็นแถว ๆ เมื่อเราดึงขนมปังออกมาเพียง หนึ่งแผ่น ก็จะเห็นว่ามีลูกเกดติดอยู่บริเวณใดบ้างบนแผ่นขนมปังนั้น

ประโยชน์ของ CT scan
ด้วยความสามารถในการสร้างภาพที่มีส่วนประกอบของเนื้อเยื่อ กระดูก และระบบหลอดเลือดอยู่รวมกัน จึงทำให้ CT scan มีความสำคัญในการวินิจฉัยโรค และให้รายละเอียดแก่แพทย์ได้เกือบทุกส่วนของร่างกาย ตั้งแต่ศีรษะจรดปลายเท้า ไม่ว่าจะเป็นโรคเกี่ยวกับหัวใจและหลอดเลือด โรคกระดูก การได้รับอุบัติเหตุ และการแพร่กระจายของโรคมะเร็ง ซึ่งนอกจากการใช้งานทางการแพทย์แล้ว CT scan ยังสามารถนำมาใช้ในการตรวจสอบวัสดุต่าง ๆ โดยไม่ทำลาย (nondestructive materials testing) ตัวอย่างเช่น โครงการ DigiMorph ของมหาวิทยาลัยเท็กซัส ประเทศสหรัฐอเมริกาที่ได้ใช้ประโยชน์จากเครื่อง CT scan ในการศึกษาตัวอย่างทางชีววิทยาและธรณีวิทยา เช่น ซากฟอสซิลและหิน นอกจากนี้ ที่น่าสนใจไม่น้อยคือการใช้ศึกษามัมมี่เพื่อจำลองรูปหน้าจากโครงกะโหลกศีรษะ  ดังนั้นข้อแตกต่างที่เห็นได้ชัดเจนคือ การทำ CT scan เป็นวิธีการแรกที่ถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่อให้สามารถแสดงภาพ ภายในสมองมนุษย์ ในขณะที่การถ่ายเอกซเรย์ไม่สามารถแสดงรายละเอียดภายในสมองได้

CT contrast
ในบางครั้งของการถ่ายภาพ ผู้ป่วยจะได้รับ CT contrast agents เช่น ไอโอดีน หรือ แบเรียมซัลเฟต เพื่อทำให้อวัยวะ ที่ต้องการศึกษามีความทึบ และสามารถถ่ายภาพได้ชัดเจนมากขึ้น การให้ contrast agents สามารถทำได้หลายทาง เช่น ทางหลอดเลือด ทางการรับประทาน ทางทวารหนัก หรือทางการสูดดม การให้ทางเส้นเลือด มักใช้ในการ highlight ระบบหลอดเลือด หรือเน้นโครงสร้างของอวัยวะ เช่น สมอง ไขสันหลัง ตับ และไต เมื่อการสแกนเสร็จสิ้น ตับและไตก็จะ ขับสารเหล่านี้ออกไปจากร่างกาย การให้ทางการรับประทานจะใช้ highlight อวัยวะในระบบทางเดินอาหารซึ่งผู้ป่วย มักจะต้องอดอาหารก่อนทำการสแกนเป็นเวลาหลายชั่วโมง อาการแทรกซ้อนจากการใช้ contrast agent สามารถพบได้ นผู้ป่วยบางรายและมักไม่ค่อยรุนแรง  เช่น มีอาการคันตามร่างกาย หายใจลำบาก มีอาการบวม หรือท้องผูกได้เล็กน้อย

การได้รับรังสีจากการทำ CT scan
แรกเริ่มที่มีการนำ CT scan มาใช้นั้นส่วนมากจะเป็นการใช้ถ่ายภาพภายในกะโหลกศีรษะและเครื่องสแกนรุ่นแรก ๆ ยังทำงานได้ช้ามาก ต้องใช้เวลาเป็นชั่วโมงกว่าจะได้ภาพมาหนึ่งชิ้น ทำให้ผู้ป่วยได้รับรังสีเป็นปริมาณมาก และมักไม่สะดวกที่ต้องนอนนิ่ง ๆ เป็นเวลานานเพื่อให้คุณภาพของภาพที่ได้ออกมาดี แต่ในปัจจุบันเครื่องสแกนรุ่นใหม่ ๆ ได้มีการพัฒนาไปมากจนสามารถสแกนได้หลาย ๆ ภาพในเวลาเพียงเสี้ยววินาที ภาพที่ได้ก็มีคุณภาพคมชัดดีขึ้น และยังเป็นผลดีที่ทำให้ผู้ป่วยได้รับปริมาณรังสีน้อยลงไปด้วย

เป็นที่ทราบกันทั่วไปว่า ศักยภาพของรังสีที่ทำให้เกิดการแตกตัวเป็นไอออน (ionizing radiation) ที่มีผลทางชีววิทยา จะขึ้นอยู่กับพลังงานจากรังสีที่ถูกดูดกลืนต่อหน่วยของมวลในเนื้อเยื่อหรืออวัยวะ ซึ่งถูกเรียกว่า absorbed dose และมี หน่วยวัดเป็น เกรย์ (Gray, Gy) หรือ มิลลิเกรย์ (milliGrays, mGy) ซึ่ง 1 Gy มีค่าเท่ากับ 1 จูลต่อกิโลกรัม (joule per kilogram) เมื่อเปรียบเทียบความเสี่ยงของการได้รับรังสีเพียงบางส่วนหรือทั่วร่างกาย ปริมาณของรังสีที่ร่างกายได้รับ (effective dose) จะถูกนำมาใช้ และจะถูกเรียกเป็น ปริมาณรังสีสมมูล (equivalent dose) มีหน่วยเป็น ซีเวิร์ต (Sieverts, Sv) หรือ มิลลิซีเวิร์ต (milliSieverts, mSv) โดยซีเวิร์ตเป็นผลคูณระหว่างปริมาณรังสีดูดกลืนที่มีหน่วยเป็นเกรย์ กับค่าปรับเทียบที่แตกต่างกันตามชนิดและพลังงานของรังสี และสำหรับรังสีเอกซ์มีค่าเท่ากับ 1 ดังนั้น 1 mSv มีค่าเท่ากับ 1 mGy

ตามข้อแนะนำปัจจุบันของ คณะกรรมาธิการระหว่างประเทศด้านการป้องกันรังสี (International Commission on Radiological Protection, ICRP) บุคลากรที่ปฏิบัติงานด้านรังสีจะถูกกำหนดให้มีค่าปริมาณรังสีสมมูล ได้ไม่เกิน 20 มิลลิซีเวิร์ตต่อปี แต่ยังมีผู้คนจำนวนไม่น้อย ที่ไม่ทราบว่าการทำ CT scan คือการได้รับรังสีเอกซ์ โดยทั่วไป การถ่ายภาพเอกซเรย์ปอดหนึ่งครั้งจะได้รับรังสีปริมาณ 0.02 มิลลิซีเวิร์ต ส่วนการทำ CT scan บริเวณช่วงอกอาจจะ ได้รับรังสีสูงถึง 10 มิลลิซีเวิร์ต ซึ่งสูงกว่าการถ่ายเอกซเรย์ถึง 500 เท่าเลยมีเดียว ทำให้เป็นเรื่องน่าคิดว่า แม้การทำ CT scan จะเป็นหนทางหนึ่งที่ช่วยไม่ให้ผู้ป่วยต้องตายด้วยโรคมะเร็ง แต่การทำ CT scan บ่อย ๆ อาจจะทำให้เกิดความเสี่ยง ต่อการป่วยเป็นโรคมะเร็งได้ในอนาคต เคยมีผู้รู้คำนวณไว้ว่า การได้รับรังสีเอกซ์จากการทำ CT scan ทั่วร่างกายหนึ่งครั้ง จะได้รับรังสีปริมาณ12 มิลลิซีเวิร์ต ซึ่งใกล้เคียงกับปริมาณรังสีเฉลี่ย 20 - 40 มิลลิซีเวิร์ต ที่ทำให้เกิดมะเร็งในชาวญี่ปุ่น ผู้รอดชีวิตจากระเบิดปรมาณูเลยทีเดียว ในขณะที่มีผู้ประมาณการไว้ว่า ในกลุ่มประชากรที่ได้รับรังสี 10 มิลลิซีเวิร์ต เพียงครั้งเดียว จะมีโอกาสเสี่ยงตลอดชีวิตต่อการเกิดมะเร็งได้ 1 ใน 1,000 ทั้งนี้ยังขึ้นอยู่กับอายุผู้ป่วยและส่วน ของร่างกายที่ได้รับรังสีด้วย เนื่องจากอวัยวะแต่ละส่วนจะมีความไวต่อรังสีไม่เท่ากัน ในขณะที่ความเสี่ยงต่อการเกิด มะเร็งจากสาเหตุอื่น ๆ รวมกันทั้งหมดมีได้ถึง 42 ใน 1,000

ถ้าคุณคิดว่าเสี่ยง……
หากพิจารณาในมุมกลับกัน ความเสี่ยงนี้อาจจะไม่มาก หากผู้ป่วยนั้นกำลังมีอาการเจ็บป่วยร้ายแรงหรืออยู่ในระยะที่อาจ ถึงแก่ชีวิตได้ทุกเมื่อและจำเป็นต้องทำ CT scan ในอวัยวะที่ต้องการจริง ๆ เพื่อให้ได้ข้อมูลมาประกอบการรักษาหรือ หาทางช่วยชีวิต เช่น การได้รับอุบัติเหตุรุนแรงที่ศีรษะ หรือการตรวจดูการแพร่กระจายของมะเร็งในช่องท้อง แต่การทำ CT scan ทั่วร่างกายเพื่อค้นหาสาเหตุของโรคที่อาจหลบซ่อนหรือค้นหามะเร็งในระยะแรกเริ่มในบุคคลที่ยังมีสุขภาพดีอยู่ อาจเกิดผลเสียมากกว่าประโยชน์ที่จะได้รับ ยิ่งได้รับการสแกนบ่อยครั้งเท่าไร ความเสี่ยงระยะยาวในอนาคตในการเกิด โรคมะเร็งจากการได้รับรังสีก็ยิ่งเพิ่มมากขึ้น ทั้งนี้ผู้ที่ต้องการทำ CT scan ก็ต้องตัดสินใจกันเอาเองว่าความเสี่ยงอันไหน มีมากกว่ากัน ระหว่างโรคที่กำลังเป็นอยู่ หรือโรคมะเร็งที่อาจเกิดหรือไม่เกิดขึ้นก็ได้ในอีก 10 หรือ 20 ปีข้างหน้า และมะเร็งที่เกิดขึ้นอาจจะไม่เกี่ยวข้องกับการทำ CT scan ที่ผ่านมาเลยก็ได้ ในอีกแง่หนึ่งหากความเสี่ยงนี้มีจริง บริษัทประกันชีวิตและสุขภาพคงต้องคิดหนักถึงภาระที่ต้องรับผิดชอบในอนาคต ซึ่งผู้ที่ต้องทำ CT scan ควรจะได้ทราบข้อมูลเหล่านี้เอาไว้

บทสรุป
ในปัจจุบันเทคโนโลยีของเครื่อง CT scan ได้ก้าวหน้าไปมาก และมีราคาถูกลงกว่าเมื่อก่อน สามารถทำได้ ในโรงพยาบาลใหญ่ ๆ ทั่วไป ในส่วนการศึกษาวิจัยก็ได้มีการนำไปประยุกต์ใช้ร่วมกับการตรวจทางเวชศาสตร์นิวเคลียร์ อีกหลายชนิด ที่จะขอกล่าวถึงในโอกาสต่อไป

การทำ CT scan เป็นการตรวจร่างกายที่ต้องเกี่ยวข้องกับรังสี ในขณะเดียวกันรังสีก็เหมือนดาบสองคม ที่ให้ทั้งคุณและโทษ การได้รับประโยชน์เพื่อใช้วินิจฉัยโรคจึงควรมีการชั่งน้ำหนักกับการได้รับรังสีปริมาณสูง ดังคำโบราณที่ว่า รู้มากยากนาน รู้น้อยพลอยรำคาญ ข้อมูลเหล่านี้ไม่ได้มีเจตนาทำให้ท่านผู้อ่านกลัวรังสี จนไม่ยอมรักษาโรคร้ายที่กำลังเป็นอยู่ เพียงแต่อยากให้เป็นการ รู้ไว้ใช่ว่า ใส่บ่าแบกหาม เท่านั้นเอง

บรรณานุกรม
Brenner DJ, Elliston CD. (2004)  Radiology. 232:735-738.
Brenner DJ, Hall EJ. (2007) N Engl J Med. 357:2277-2284.
Hendee WR, Ritenour ER (2002) Medical Imaging Physics. 4th edition Wiley-Liss, Inc, New York