世界第一張彩色X光片竟與核物理有關 纖毫畢現精細得宛如解剖模型

2020-11-25 前瞻網

世界第一張彩色X光片竟與核物理有關 纖毫畢現精細得宛如解剖模型

 Winnie Lee • 2018-07-18 16:50:29　來源：前瞻網　E1956G0

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圖：一隻帶著手錶的手腕的三維彩色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)的物理實驗室和紐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。

開發這項技術和製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。

然後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晶片，該晶片最初是為跟蹤大型強子對撞機上的粒子而開發的。

該晶片的基本功能像一個攝像頭，它可以捕捉並計數每個粒子，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」。

該掃描儀已經被用於癌症、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，它可以被用來製作更清晰、更精確的圖像。

這對於診斷包括癌症和心臟病在內的疾病尤其有價值，因為它提供了關於人體化學成分的更多細節。

這家紐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，」紐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，用於病人的檢測。

「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，它可以用於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、發現癌症以及提取血管疾病早期標誌物方面的能力。

「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於診所時，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紐西蘭開始，Mars掃描儀將用於骨科和風溼病患者。

希望不久的將來，這將成為世界各地醫院的標準設備。

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