發(fā)布日期：2019-06-24
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。
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?！碓矗杭又荽髮W(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“高風險高回報研究研討會”上，研究人員展示了這一設(shè)備生成的最新視頻。
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，因為兒童通常會在掃描儀中亂動，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。
標準的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射線進行檢測。人體內(nèi)的細胞會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行成像。而示蹤劑分子的衰變速度很快，這也就意味著信號的消失速度很快。因此，如果要擴大成像面積，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。
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PET掃描儀的環(huán)與一個2米長的管道相連，實現(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的時間和1/40的輻射劑量就能生成圖像，真正降低了輻射風險。研究人員還能讓掃描對象在掃描儀中停留更長時間，拍下動作捕捉圖像，從而觀察放射性示蹤劑是如何在體內(nèi)擴散的。
去年12月，美國食品和藥品監(jiān)管局已經(jīng)批準在美國境內(nèi)使用這款改良掃描儀。Badawi計劃下個月在加州進行首次實際應(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掃描儀研究動脈粥樣硬化。
Alavi說，醫(yī)生將來或許能通過這個2米長的設(shè)備確定特定藥物是否有助于治療這種動脈堵塞性疾病。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)的一種只會被細菌細胞攝取而不會被哺乳動物細胞攝取的放射性糖類示蹤劑。將這種示蹤劑注射入疑似細菌感染的患者體內(nèi)，就能找到細菌最集中的位置。此外，Jain的實驗室還在開發(fā)可以區(qū)分不同類型細菌的指示劑。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”。
來源：Nature自然科研
