来自世界上第一台全身扫描仪的人体图像亮相,全身PET扫描可数秒成像

作者:澳门新葡亰登录入口    发布时间:2020-01-27 04:48    浏览:99 次

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作者:张梦然 来源:科技日报 发布时间:2019/7/1 10:57:06 选择字号:小 中 大 二十秒完成低辐射全身3D医学成像 据英国《自然》新闻近日消息称,一款最新的医学成像设备,只需20秒就能完成全身3D扫描,这种经过改良的全新扫描仪降低了辐射剂量,因而极大扩展了其应用范围,不久的将来该设备会在研究和临床领域得到广泛应用。当前传统的正电子发射断层扫描仪,通常需要的成像时间为20分钟。而且,标准的PET扫描仪需要医生先将放射性示踪剂注入被检查人员的体内,再使用扫描仪检测,人体内的细胞会摄取并分解这些放射性分子但医生每次只能对一小部分身体部位进行成像,示踪剂分子的衰变速度很快,意味着信号的消失速度很快,而如果要扩大成像面积,就需要给患者注射更多的放射性分子。日前,在美国国立卫生研究院举办的高风险高回报研究研讨会上,科学家们报告了一款全新PET扫描仪,其比传统扫描仪速度要快得多,辐射剂量也更低。美国加州大学戴维斯分校的科学家拉姆塞巴达维及其同事展示了这种一次性的全身成像,新型设备只需不到传统扫描仪1/40的时间和1/40的辐射剂量,就能生成图像,并降低了患者的辐射风险,与此同时,扫描对象也可以在扫描仪中停留更长时间以便拍下动作捕捉图像,从而方便医生观察放射性示踪剂在体内的扩散情况。宾夕法尼亚大学放射科专家阿贝斯阿拉维表示,全身扫描仪是医学成像领域的一次飞跃。据悉,美国食品和药品监管局已批准在美国境内使用这款扫描仪,研究团队计划7月份起在加州进行首次实际应用。特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的来源,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。

在这项最新的研究中,加州大学戴维斯分校生物医学工程师Ramsey Badawi和他的同事解决了这个问题。研究人员把8个PET扫描仪的环形探测器连接到一个两米长的管子里,这个管子可以同时对整个身体进行成像。它的渲染时间是传统扫描仪的1/40,使用的辐射剂量也是后者的1/40,因此降低了辐射风险。

有史以来第一次,成像扫描仪将能够同时评估身体所有器官和组织中发生的情况。例如,它可以定量测量血液流量或身体如何吸收体内各处的葡萄糖。研究人员设想使用扫描仪来研究已经扩散到单个肿瘤部位,炎症,感染,免疫或代谢紊乱以及许多其他疾病的癌症。

Jain的实验室也在开发能够区分不同类型细菌的示踪剂。他说,改进后的PET扫描仪对于像我这样研究药物如何在体内流动的人来说是一个梦想。

EXPLORER是世界上第一台能够同时捕获整个人体三维图像的医学成像扫描仪,它已经进行了第一次扫描。

改进后的正电子发射断层扫描仪比传统PET扫描速度更快,而且对成像者造成的辐射暴露更低。上周,在马里兰州贝塞斯达举行的美国国立卫生研究院高风险、高回报研究座谈会上,研究人员展示了用该设备拍摄的视频。

Cherry表示,他预计EXPLORER将对临床研究和患者护理产生深远影响,因为它可以产生比以往任何时候都更高质量的诊断PET扫描。EXPLORER的扫描速度比目前的PET扫描快40倍,并且可以在短短20-30秒内对整个身体进行诊断扫描。

使用改进的医疗设备创建的图像,可以在几秒钟内扫描整个人体。图片来源:UC Davis

加州大学戴维斯分校生物医学工程系的杰出教授Cherry说:虽然我已经想象了这些图像多年来会是什么样子,但是没有任何东西让我能够在第一次扫描时看到令人难以置信的细节。虽然仍有许多谨慎的分析要做,但我认为我们已经知道EXPLORER正在大致提供我们承诺的内容。

《中国科学报》 (2019-06-14 第2版 国际)

或者,EXPLORER可以使用比当前PET扫描低40倍的辐射剂量进行扫描,开辟新的研究途径并使其可以在个体中进行多次重复研究,或者在儿科研究中显着降低剂量,其中控制累积辐射剂量尤为重要。

Alavi表示,最终,医生可能会使用这个两米长的设备,看看某些药物是否有助于治疗动脉阻塞疾病。Badawi说,传统的PET扫描仪通常不会用于这一目的,因为成本和对人体的辐射暴露很高。

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本报讯 一种可以在短短20秒内创建整个人体三维效果图的医学成像设备将很快广泛应用于各种研究和临床领域。

图像质量,采集时间和注入的辐射剂量之间的权衡取决于不同的应用,但在所有情况下,我们可以更好,更快或更少的辐射剂量扫描,或这些的一些组合,Cherry说。

去年12月,美国食品和药物管理局批准这种改进后的扫描仪在美国使用,Badawi计划下个月在加州使用这种扫描仪对第一批病人进行扫描。

我不认为在我们看到世界各地的一些EXPLORER系统之前很久,Cherry说。但这取决于在临床和研究中证明该系统的益处。现在,我们的重点转向规划研究,这些研究将证明EXPLORER将如何使我们的患者受益,并有助于我们对整个人体在健康和疾病方面的认识。

马里兰州巴尔的摩市约翰斯霍普金斯大学儿科医生、传染病医生Sanjay Jain说,这台机器可能对儿童成像特别有帮助,因为他们往往会在扫描仪内扭动身体,影响测量结果,以及那些涉及药物如何在体内流动的研究。

开发人员预计该技术将有无数的应用,从改进诊断,追踪疾病进展到研究新的药物治疗。

研究人员还可以让人在扫描仪里待更长时间,并通过拍摄动作捕捉图像,观察放射性示踪剂是如何在人体内扩散的。

作为加州大学戴维斯分校科学家Simon Cherry和Ramsey Badawi的心血结晶,EXPLORER是一种组合正电子发射断层扫描(PET)和X射线计算机断层扫描(CT)扫描仪,可以同时对整个身体进行成像。由于机器比其他扫描仪更有效地捕获辐射,因此EXPLORER可以在短短一秒钟内生成图像,并且随着时间的推移,生成可以跟踪特定标记药物的电影,因为它们在整个身体周围移动。

费城宾夕法尼亚大学放射学家Abass Alavi说:对整个身体进行成像的机器是医学领域的另一个量子飞跃。他正在与Badawi合作,利用改进后的PET扫描仪研究动脉粥样硬化。这是一种因血小板在人体动脉中堆积产生的疾病。

加州大学戴维斯分校正在与UIH密切合作,在萨克拉门托的租赁空间的EXPLORER成像中心交付和安装第一套系统,研究人员希望早在2019年6月就开始使用EXPLORER进行研究项目和成像患者。加州大学戴维斯分校的团队也正在与上海中山医院核医学处处长洪成成密切合作,继续扩大扫描仪早期人体研究的范围。

作者:赵熙熙 来源: 中国科学报 发布时间:2019/6/14 6:55:30 选择字号:小 中 大 更少辐射暴露 更大应用范围 全身PET扫描可数秒成像

13年前,Badawi和Cherry首次将全身扫描仪概念化。他们的想法是在2011年启动的,获得了国家癌症研究所的150万美元赠款,这使他们能够建立一个由研究人员和其他合作者组成的广泛联盟。它在2015年得到了巨大的推动,获得了美国国立卫生研究院1550万美元的拨款。资金允许他们与商业合作伙伴合作,并建立第一台EXPLORER扫描仪。

然而这个环形探测器只有25厘米厚,所以医生每次只能对身体的一小部分成像。捕捉更大的区域需要医生给病人注射更多剂量的放射性分子,然后让它们在环中来回移动。同时,放射性分子衰变得很快,这意味着信号衰减也很快。

使用新设备扫描人类的第一批图像将在即将于11月24日在芝加哥举行的北美放射学会会议上展示。该扫描仪是与总部位于上海的United Imaging Healthcare(UIH)合作开发的,该公司基于其最新技术平台构建该系统,并最终为更广泛的医疗保健市场制造这些设备。

Jain希望用这个装置测试他开发的一种放射性糖示踪剂,这种示踪剂只能被细菌而非哺乳动物细胞摄取。将这种示踪剂注射到疑似感染细菌的病人体内,可以突显出细菌在体内的什么位置聚集。

详细程度令人惊讶,特别是一旦我们对重建方法进行了更加优化,他说。我们可以看到你在常规PET扫描中看不到的功能。而且随着时间的推移,显示放射性示踪剂在三维空间中移动的动态序列坦白地说是令人兴奋的。没有其他设备可以获取数据像这样在人类中,所以这真的很新颖。

标准PET扫描仪会检测医生注入拍摄者体内的放射性示踪剂发出的伽马射线。人体细胞会吸收示踪剂分子并将其分解,进而释放出两条伽马射线。环绕人体的环形探测器可以测量伽马射线的角度和速度,并重建它们的来源,最终绘制出代谢这些分子的细胞3D图。

加州大学戴维斯分校卫生部核医学主任,放射科研究副主席巴达维表示,当他看到第一张图片是与UIH和中山医院核医学部合作获得的时候,他傻眼了。在上海

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