可生成3D彩色X射線圖像的掃描儀通過可行性研究 將開始國際試驗

盡管X射線對骨骼成像很有用,但在黑白圖像中能看到的東西有限。但一種生物成像掃描儀可以生成骨骼的彩色三維圖像,創建了高分辨率的切面3D模型,可以診斷骨折和監測癒合情況。總部位於新西蘭的Mars Bioimaging公司(MBI)目前已經對該機器進行了可行性研究,更大規模的國際試驗即將開始。

可生成3D彩色X射線圖像的掃描儀通過可行性研究  將開始國際試驗

在傳統的CT掃描中,X射線會被射向人體的目標區域,輻射更容易被骨骼等密度較大的組織吸收,而更容易通過較軟的組織。最終的結果就是我們熟知的高對比度黑白圖像。但新技術能收集更多關於X射線如何被不同組織吸收的細微數據。它是圍繞着一個名為Medipix3的芯片建立起來的,它可以跟蹤擊中傳感器上每一個像素的每一個光子,並處理它們與體內各種原子的相互作用。通過這樣做,它可以更准確地確定這些組織的密度和組成。

一旦新掃描儀收集了數據,它就會通過專門的算法來運行數據,將其轉化為3D模型。特定的密度被分配了不同的顏色,因此骨骼顯示為白色,肌肉顯示為紅色,脂肪顯示為黃色,而植入物可以是藍色或綠色。

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這些模型不僅令人難以置信地引人注目,而且讓醫生能夠診斷骨骼斷裂或骨折,並更精確地監測它們隨着時間的推移而癒合的情況。

該技術的核心Medipix3芯片最初是在歐洲核子研究中心開發的,用於幫助跟蹤大型強子對撞機中產生的粒子。經過10年的發展,MBI成為醫療3D掃描儀,在2018年用它製作了第一張人體3D彩色X射線圖像。

現在,該公司將掃描儀進一步發展,變成了一台幾乎可以在醫院使用的緊湊型設備。這台機器正式名稱為Mars Microlab 5X120,高約1米(3.3英尺),長1.4米(4.5英尺),寬0.75米(2.5英尺)。它是專門為掃描患者的手和手腕而設計的,所以中間有一個足夠大的洞,可以把手臂伸進去。

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在這項首次可行性研究中,該團隊掃描了三名肩胛骨骨折的患者的手腕。這些患者在受傷和診斷幾個月後進行了新的掃描,以監測它的癒合情況。在這三個案例研究中,3D掃描儀都能夠顯示骨折的肩胛骨沒有重新閉合,並發現了硬化、移位和小骨片等並發症的跡象。這些診斷可以幫助醫生計劃可能需要進行哪些手術或進一步的治療。

「我們選擇針對手腕損傷這一重要的臨床問題,是因為手腕損傷很常見,而診斷可能具有挑戰性,經常出現誤診和並發症,如骨骼不能正常癒合,」MBI的首席醫療官Anthony Butler說。「無與倫比的清晰度意味着診斷並發症,例如沒有正確癒合的微小骨折,得到了極大的改善。MBI掃描儀測量和顯示骨質成分的能力,使得監測手術後癒合情況變得更加容易。它還可以聚焦於最佳能量光譜,以減少金屬植入物造成的圖像失真,更好地評估骨癒合和融合。」

進一步的人體試驗將於2021年初開始,在新西蘭和歐洲的診所進行。之後,MBI表示,如果監管部門批准,掃描儀可能會在明年內投入臨床使用。

MBI已經發布了一份白皮書,詳細介紹了第一次可行性研究的情況。

來源:cnBeta