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新科技:世界第一張彩色X光片誕生

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圖:一只帶著手表的手腕的三維彩色X光成像。
(圖源:MARS生物成像公司)


    你的下一個X光片可能會變得更加豐富多彩——這要感謝歐洲核子研究中心(CERN)的物理實驗室和新西蘭的一家初創公司MARS生物成像公司。

    彩色X射線技術可以幫助改進醫學診斷領域,它利用了CERN大型強子對撞機開發的粒子跟蹤技術。

    這是世界上第一臺可以進行三維彩色成像的X光機。這種醫學掃描儀能以驚人的細節捕捉人體。新設備將使醫生和病人獲得更準確的結果。

    開發這項技術和制造一套工作設備花了十多年的時間。

    該設備的光譜CT使用一個傳感器,在通過不同的材料時可以測量X射線的特定波長。

    然后系統用算法分析光譜數據,生成三維彩色圖像。

    掃描儀MARS使用的是Medipix芯片,該芯片最初是為跟蹤大型強子對撞機上的粒子而開發的。

    該芯片的基本功能像一個攝像頭,它可以捕捉并計數每個粒子,從而獲得非常精確的人體3D圖像。

    歐洲核子研究中心稱,該技術可以“獲得不需要其他任何圖像處理工具來優化的圖像”。

    該掃描儀已經被用于癌癥、血管疾病、骨骼健康和關節的研究。

    據歐洲核子研究組織(CERN)稱,與傳統的醫院醫生至少從上世紀30年代開始就經常使用的黑白X射線圖像相比,它可以被用來制作更清晰、更精確的圖像。

    這對于診斷包括癌癥和心臟病在內的疾病尤其有價值,因為它提供了關于人體化學成分的更多細節。

    這家新西蘭公司最近完成了世界上第一個人體器官的彩色X光片——他們測試了腳踝和手腕。

    “Mars掃描儀使用的探測器使用的是傳統x射線探測器不使用的x射線的顏色或能量信息,”新西蘭坎特伯雷大學的物理學家菲爾•巴特勒教授表示。

    來自X射線的這種顏色或能量信息,也被稱為光譜信息,用來區分不同的原子或材料,比如鈣和碘。

    此外,Mars掃描儀的像素尺寸要小得多,這意味著與現有的CT系統相比,它能產生1000倍以上的信息。

    菲爾•巴特勒與他的兒子安東尼•巴特勒共同開發了掃描儀,他們分別是坎特伯雷大學和奧塔哥大學的放射科醫生和教授。

    這項技術已經可以用小型的掃描器進行醫學研究。

    這兩家公司現在計劃生產商業上可用的身體部位掃描儀,用于病人的檢測。

    “這項技術有廣泛的應用,”菲爾•巴特勒繼續說道。

    “我們已經用我們的系統證明,它可以用于研究導致中風的斑塊組成、測量軟骨的退化、觀察骨骼-金屬植入界面,以及檢測小鼠的小癌細胞組織。”

    該設備的一個小版本已經過測試,以了解它在診斷骨骼和關節健康、發現癌癥以及提取血管疾病早期標志物方面的能力。
 
    “在所有這些研究中,有希望的早期結果表明,當光譜成像被常規應用于診所時,它將能夠更準確地診斷和個性化治療。”安東尼•巴特勒說。

    臨床試驗將在未來幾個月在新西蘭開始,Mars掃描儀將用于骨科和風濕病患者。


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