20秒完成全身3D掃描的醫(yī)學(xué)成像設(shè)備

一款最新的醫(yī)學(xué)成像設(shè)備只需20秒就能完成全身3D掃描，不久或?qū)⒃谘芯亢团R床領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的正電子發(fā)射斷層掃描儀（PET）一般需要20分鐘的成像時(shí)間，而這款經(jīng)過改良的PET掃描儀比傳統(tǒng)掃描儀速度更快，輻射劑量也更低。在美國國立衛(wèi)生研究院近日舉辦的“高風(fēng)險(xiǎn)高回報(bào)研究研討會(huì)”上，研究人員展示了這一設(shè)備生成的最新視頻。

一款經(jīng)過改良的醫(yī)療設(shè)備只需要幾十秒鐘便能完成全身掃描，圖為該設(shè)備生成的掃描圖像。

來源：加州大學(xué)戴維斯分校、復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院、聯(lián)影醫(yī)療

美國約翰·霍普金斯大學(xué)兒科醫(yī)生、傳染病醫(yī)生Sanjay Jain表示，新設(shè)備特別適合用來給兒童成像，因?yàn)閮和ǔ?huì)在掃描儀中亂動(dòng)，影響測量數(shù)據(jù)；此外，該設(shè)備還能用來研究藥物在體內(nèi)的輸送過程。

標(biāo)準(zhǔn)的PET掃描儀一般需要醫(yī)生先將放射性示蹤劑注入被檢查人員的體內(nèi)，再使用掃描儀對γ射線進(jìn)行檢測。人體內(nèi)的細(xì)胞會(huì)攝取并分解這些放射性分子，期間釋放出兩條γ射線。人體周圍的環(huán)狀探測器通過測量射線釋放的角度和速度，重構(gòu)射線來源，為代謝分子的細(xì)胞構(gòu)建3D圖。

掃描儀的環(huán)只有25厘米厚，因此，醫(yī)生每次只能對一小部分身體部位進(jìn)行成像。而示蹤劑分子的衰變速度很快，這也就意味著信號(hào)的消失速度很快。因此，如果要擴(kuò)大成像面積，就需要給掃描對象注射更多的放射性分子，并讓掃描部位在環(huán)里來回移動(dòng)。

加州大學(xué)戴維斯分校的生物醫(yī)學(xué)工程師Ramsey Badawi和同事通過將8個(gè)PET掃描儀的環(huán)與一個(gè)2米長的管道相連，實(shí)現(xiàn)了一次性的全身成像。新型掃描儀只需傳統(tǒng)掃描儀1/40的時(shí)間和1/40的輻射劑量就能生成圖像，真正降低了輻射風(fēng)險(xiǎn)。研究人員還能讓掃描對象在掃描儀中停留更長時(shí)間，拍下動(dòng)作捕捉圖像，從而觀察放射性示蹤劑是如何在體內(nèi)擴(kuò)散的。

去年12月，美國食品和藥品監(jiān)管局已經(jīng)批準(zhǔn)在美國境內(nèi)使用這款改良掃描儀。Badawi計(jì)劃下個(gè)月在加州進(jìn)行首次實(shí)際應(yīng)用。

賓夕法尼亞大學(xué)的放射科專家Abass Alavi說：“全身掃描儀是醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域的又一次飛躍。”目前，他正在與Badawi合作，利用改良的PET掃描儀研究動(dòng)脈粥樣硬化。

Alavi說，醫(yī)生將來或許能通過這個(gè)2米長的設(shè)備確定特定藥物是否有助于治療這種動(dòng)脈堵塞性疾病。Badawi說，傳統(tǒng)的PET掃描儀由于成本和輻射問題，一般不做此用。

Jain希望這款改良設(shè)備可以用來測試他所開發(fā)的一種只會(huì)被細(xì)菌細(xì)胞攝取而不會(huì)被哺乳動(dòng)物細(xì)胞攝取的放射性糖類示蹤劑。將這種示蹤劑注射入疑似細(xì)菌感染的患者體內(nèi)，就能找到細(xì)菌最集中的位置。此外，Jain的實(shí)驗(yàn)室還在開發(fā)可以區(qū)分不同類型細(xì)菌的指示劑。作為一名研究人體內(nèi)藥物輸送過程的人，他說這款改良的PET掃描儀“對于像我一樣的人來說就是夢想成真”。