Using radioactive drugs to see inside your body - Pedro Brugarolas

Translator: Hoàng Trung Lê Reviewer: Tiến Dũng Võ Văn

Ống tiêm này chứa một dạng phóng xạ của glucôxơ là FDG.

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

The doctor will soon inject its contents into her patient’s arm,

Bác sĩ sẽ sớm tiêm chất đó vào tay bệnh nhân,

whom she’s testing for cancer using a PET scanner.

người mà cô đang xét nghiệm ung thư bằng máy chụp cắt lớp PET.

The FDG will quickly circulate through his body.

Chất FDG sẽ nhanh chóng lưu thông khắp cơ thể bệnh nhân.

If he has a tumor,

Nếu anh ta có khối u,

cancer cells within it will take up a significant portion of the FDG,

tế bào ung thư trong đó sẽ tiếp nhận một phần lớn chất FDG,

which will act as a beacon for the scanner.

khiến nó như một đèn hiệu cho máy chụp cắt lớp.

PET tracers such as FDG

Chất đánh dấu cho máy PET như FDG

are among the most remarkable tools in medical diagnostics,

là một trong những công cụ đáng chú ý nhất trong chẩn đoán y học

and their life begins in a particle accelerator,

và vòng đời của chúng bắt đầu trong máy gia tốc hạt,

just hours earlier.

chỉ một vài giờ trước.

The particle accelerator in question is called a cyclotron,

Máy gia tốc hạt đó là một máy gia tốc cộng hưởng từ

and it’s often housed in a bunker within hospitals.

và thường được đặt trong một boong-ke của bệnh viện.

It uses electromagnetic fields to propel charged particles

Nó dùng điện từ trường để gia tốc cho điện tích

like protons faster and faster along a spiraling path.

như proton nhanh và nhanh nữa theo một đường xoắn.

When the protons reach their maximum speed,

Khi đạt tốc độ cực đại,

they shoot out onto a target that contains a few milliliters of a type of water

những hạt proton bắn vào một điểm đích chứa vài mi-li-mét một loại nước

with a heavy form of oxygen called oxygen-18.

với một dạng nặng hơn của khí oxi là oxi-18.

When a proton slams into one of these heavier oxygen atoms,

Khi một proton va vào một trong số những phân tử oxi nặng hơn,

it kicks out another subatomic particle called a neutron.

nó đẩy một loại hạt hạ nguyên tử khác ra ngoài, hạt nơtron.

This impact turns oxygen-18 into fluorine-18,

Sự va chạm biến oxi-18 thành flo-18,

a radioactive isotope that can be detected on a PET scan.

một đồng vị phóng xạ có thể được phát hiện trên máy chụp cắt lớp PET.

In a little under two hours,

Chưa tới hai giờ đồng hồ,

about half the fluorine will be gone due to radioactive decay,

khoảng nửa số flo sẽ biến mất do phân rã phóng xạ,

so the clock is ticking to get the scan done.

vậy nên cần phải nhanh chóng hoàn thành việc chụp cắt lớp.

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

Vậy làm sao flo-18 có thể được dùng để phát hiện bệnh?

Radiochemists at the hospital can use a series of chemical reactions

Các bác sĩ phóng xạ hóa học tại bệnh viện có thể dùng một chuỗi các phản ứng hóa học

to attach the radioactive fluorine to different molecules,

để gắn flo phóng xạ vào những phân tử khác,

creating radiotracers.

tạo nên những chất đánh dấu phóng xạ.

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

Chất phóng xạ phụ thuộc vào những gì bác sĩ muốn quan sát.

FDG is a common one because the rate at which cells consume glucose

FDG là chất quen thuộc vì tốc độ tế bào tiêu thụ glucôxơ

can signal the presence of cancer;

có thể báo hiệu sự hiện diện của ung thư;

the location of an infection;

vị trí của sự lây nhiễm;

or the slowing brain function of dementia.

hay sự làm chậm hoạt động não ở chứng mất trí.

The FDG is now ready for the patient’s scan.

FDG giờ đã sẵn sàng để quét cho bệnh nhân.

When a radiolabeled tracer enters the body,

Khi chất đánh dấu bằng đồng vị phóng xạ đi vào cơ thể,

it travels through the circulatory system and gets taken up by its target—

nó đi qua hệ tuần hoàn và được tiếp nhận bởi đích đến

whether that's a protein in the brain, cancer cells, or otherwise.

dù đó là protein trong não, tế bào ung thư hay khác nữa.

Within a few minutes,

Trong vài phút,

a significant amount of the tracer has found its way to the target area

một lượng lớn chất đánh dấu đã tìm được đến đích

and the rest has cleared from circulation.

và số còn lại đã ra khỏi hệ tuần hoàn.

Now the doctors can see their target using a PET,

Giờ, bác sĩ có thể thấy mục tiêu bằng máy PET,

or positron emission tomography, scanner.

hay chụp xạ hình cắt lớp positron, máy chụp cắt lớp.

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

Bức xạ của chất đánh dấu tỏa ra biến điều này thành khả thi.

The isotopes used in PET decay by positron emission.

Đồng vị dùng trong PET bị phân rã bởi bức xạ positron.

Positrons are essentially electrons with positive charge.

Positron là những electron với điện tích dương.

When emitted, a positron collides with an electron

Khi bức xạ, một positron va chạm với một electron

from another molecule in its surroundings.

từ một phân tử khác quanh nó.

This causes a tiny nuclear reaction

Điều này gây ra một phản ứng hạt nhân nho nhỏ

in which the mass of the two particles is converted into two high-energy photons,

mà khối lượng của hai hạt sẽ được chuyển thành hai photon năng lượng cao,

similar to X-rays,

giống như tia X,

that shoot out in opposite directions.

bắn ra theo những hướng đối nghịch.

These photons will then impact an array

Những photon này sẽ va vào

of paired radiation detectors in the scanner walls.

một hàng những bộ dò phóng xạ trong thành máy chụp.

The software in the scanner uses those detectors

Phần mềm trong máy chụp dùng những bộ dò

to estimate where inside the body the collision occurred

để ước lượng vị trí xảy ra va chạm trong cơ thể

and create a 3D map of the tracer’s distribution.

và tạo ra một bản đồ 3D của sự phân bố chất đánh dấu.

PET scans can detect the spread of cancer

Máy PET có thể phát hiện di căn của ung thư

before it can be spotted with other types of imaging.

trước những cách chẩn đoán hình ảnh khác.

They’re also revolutionizing the diagnosis of Alzheimer’s disease

Chúng cũng cách mạng hóa việc chẩn đoán bệnh Alzheimer

by allowing doctors to see amyloid,

bằng việc cho phép bác sĩ thấy thoái hóa tinh bột,

the telltale protein buildup that otherwise couldn’t be confirmed

sự tăng sinh protein nhận biết mà không thể nào xác nhận được

without an autopsy.

mà không qua giải phẫu.

Meanwhile, researchers are actively working to develop new tracers

Cùng lúc, các nhà nghiên cứu đang nỗ lực phát triển các chất đánh dấu mới

and expand the possibilities of what PET scans can be used for.

và mở rộng khả năng ứng dụng của máy PET.

Dù có cả một bài diễn thuyết về phóng xạ và phản ứng hạt nhân trong cơ thể,

But with all this talk of radiation and nuclear reactions inside the body,

nhưng liệu những đợt quét này có an toàn?

are these scans safe?

Even though no amount of ionizing radiation is completely safe,

Mặc dù không có lượng phóng xạ ion hóa nào là hoàn toàn an toàn,

the amount of radiation the body receives during a PET scan is actually quite low.

lượng phóng xạ mà cơ thể tiếp nhận sau một lần chụp PET là khá thấp.

One scan is comparable to what you’re exposed to over two or three years

Một lần chụp cắt lớp bằng với việc phơi nhiễm hai hay ba năm

from natural radioactive sources, like radon gas;

những nguồn phóng xạ tự nhiên như khí rađi;

or the amount a pilot would rack up

hay như phi công tích tụ lượng tia vũ trụ

from cosmic radiation after 20 to 30 transatlantic flights.

sau 20 đến 30 chuyến bay vượt Đại Tây Dương.

Most patients feel that those risks are acceptable

Nhiều bệnh nhân cảm thấy những rủi ro này là chấp nhận được

for the chance to diagnose and treat their illnesses.

để đối lấy cơ hội chẩn đoán và điều trị bệnh.