Penyelidik dari Northwestern University dan Soochow University telah membangunkan apa yang mereka panggil sebagai kamera perovskite pertama untuk pengimejan perubatan, mendakwa ia boleh merevolusikan imbasan perubatan nuklear seperti SPECT. Walau bagaimanapun, komuniti teknologi membangkitkan soalan penting mengenai keupayaan sebenar dan kesiapan komersial terobosan ini.
Jurang Antara Gembar-Gembur dan Realiti
Walaupun pasukan penyelidik mempersembahkan kerja mereka sebagai lompatan besar ke hadapan untuk pengimejan perubatan, analisis komuniti mendedahkan pencapaian yang lebih sederhana. Peranti ini sebenarnya adalah tatasusunan piksel 4x4 - hanya 16 piksel keseluruhan - yang menghasilkan imej gumpalan gaussian asas dan bukannya imbasan perubatan terperinci yang mungkin dicadangkan oleh istilah kamera. Ini mewakili bukti konsep penting untuk sifat-sifat bahan, tetapi jauh daripada memenuhi keperluan pengimejan perubatan praktikal.
Komuniti juga telah menunjukkan jurang yang ketara dalam persembahan penyelidikan. Walaupun mendakwa kualiti imej yang unggul berbanding teknologi sedia ada, tiada imej perbandingan disediakan untuk menunjukkan penambahbaikan sebenar berbanding pengesan CZT atau natrium iodida semasa.
Spesifikasi Teknikal yang Dicapai:
- Resolusi tenaga: 2.5% pada 141 keV, 1.0% pada 662 keV
- Sensitiviti: 0.13%-0.21% cps/Bq untuk pengimejan foton tunggal
- Resolusi spatial: 3.2 mm (boleh membezakan sumber yang terpisah 7 mm)
- Saiz pengesan: susunan piksel 4x4 (16 piksel keseluruhan)
Cabaran Teknikal dan Realiti Pasaran
Perbincangan menyerlahkan beberapa halangan praktikal yang tidak ditangani sepenuhnya dalam penyelidikan asal. Peraturan peranti perubatan mewujudkan halangan besar untuk melaksanakan teknologi pengesan baharu dalam sistem pengimejan sedia ada. Sebarang pengubahsuaian kepada peralatan perubatan berlesen boleh membatalkan waranti dan memerlukan proses pensijilan semula yang ekstensif, menjadikan penggunaan jauh lebih kompleks daripada sekadar menukar komponen pengesan.
Selain itu, komuniti menyatakan bahawa perovskite mempunyai rekod prestasi yang bercampur-campur dalam aplikasi lain. Walaupun mereka menunjukkan potensi awal dalam panel solar, isu ketahanan telah mengehadkan kejayaan komersial mereka. Kebimbangan kestabilan yang sama boleh menjejaskan penggunaan mereka dalam pengimejan perubatan, di mana kebolehpercayaan adalah kritikal.
Perovskite: Sejenis struktur kristal (bukan hanya mineral) yang terkenal dengan sifat elektrik dan optik yang unik, digunakan dalam pelbagai aplikasi dari kapasitor hingga sel solar eksperimen.
Perbandingan Pengesan Semasa:
- Pengesan CZT: Ratusan ribu hingga jutaan USD, rapuh dan sukar dikilangkan, ketepatan tinggi
- Pengesan Sodium Iodide (NaI): Lebih murah daripada CZT, besar, menghasilkan imej yang lebih kabur
- Pengesan Perovskite: Berpotensi jauh lebih murah, lebih mudah dikilangkan, dakwa prestasi yang unggul
Memahami Konteks yang Lebih Luas
Perbincangan komuniti mendedahkan bahawa perovskite mewakili keluarga bahan dengan struktur kristal yang sama seperti mineral perovskite, dan bukannya hanya mineral itu sendiri. Bahan-bahan ini sudah digunakan dalam banyak aplikasi harian, dari kapasitor hingga peranti optik, walaupun penggunaan mereka dalam pengesanan sinar gama mewakili arah penyelidikan yang lebih baharu.
Perubatan nuklear berkualiti tinggi tidak seharusnya terhad kepada hospital yang mampu membeli peralatan paling mahal. Dengan perovskite, kami boleh membuka pintu kepada imbasan yang lebih jelas, lebih pantas, lebih selamat untuk lebih ramai pesakit di seluruh dunia.
Walaupun kelebihan kos boleh menjadi ketara - pengesan CZT semasa boleh menelan kos beratus ribu hingga berjuta-juta dolar Amerika Syarikat - laluan dari demonstrasi makmal kepada penggunaan klinikal masih tidak jelas. Pasukan penyelidik telah membentuk syarikat spinout, Actinia Inc. , untuk mengkomersialkan teknologi tersebut, tetapi kerja pembangunan yang besar nampaknya diperlukan sebelum aplikasi perubatan praktikal menjadi realiti.
Respons komuniti yang terukur menunjukkan bahawa walaupun penyelidikan ini mewakili kemajuan bermakna dalam bahan pengesan, dakwaan revolusioner mungkin terlalu awal. Teknologi ini menunjukkan potensi untuk pembangunan masa depan, tetapi pesakit tidak seharusnya mengharapkan untuk melihat pengimbas perubatan berasaskan perovskite di hospital dalam masa terdekat.
Rujukan: First 'perovskite camera' can see inside the human body