从黑白CT到全彩CT,还原真实伤口

文/陈根

CT扫描对于当前多种疾病的诊断都具有重要作用。在传统的CT扫描中,X射线通过身体的靶区,射线更容易被骨等密度更高的组织吸收,同时更容易通过较软的组织。最终的结果就是人们熟知的高对比度黑白图像。

近日,位于新西兰的火星生物成像公司(MBI)开发了三维彩色X光机头,新的CT扫描增加了色彩和三维度,创建了高分辨率的三维模型,将可以诊断骨折并监测愈合情况。

这项新技术围绕着一个叫做Medipix3的芯片构建,Medipix3芯片最初是在欧洲核子研究所(CERN)开发的,最初用于粒子物理探测器,用来帮助跟踪大型强子对撞机产生的粒子。

现在也被用于医学应用,甚至是艺术品鉴定。它们精确的粒子成像和探测能力使他们能够获得人体组织密度和组成的高清晰度图像。经过十年的发展成为医学3D扫描仪,MBI在2018年用它制作了第一张人体图像。

Medipix3芯片可以跟踪每个光子撞击传感器上的每个像素,并处理它们与体内不同原子的相互作用。通过这样做,新的CT扫描可以更准确地确定这些组织的密度和组成。

一旦新的扫描器收集到数据,3D扫描仪就会通过专门的算法将其转换成三维模型。特定的密度被赋予不同的颜色,这样骨骼就呈现白色,肌肉呈现红色,脂肪呈现黄色,而植入物可以是蓝色或绿色。

这些模型不仅惊人,而且可以让医生诊断骨折或骨折,并更精确地监测骨折愈合情况。这种3D扫描仪甚至足够灵敏,可以检测血管,而不需要像平常一样注射造影剂。目前,这台机器被正式命名为火星微型实验室5X120,高约1米(3.3英尺),长1.4米(4.5英尺),宽0.75米(2.5英尺)。

由于是专门为扫描病人的手和手腕而设计的,所以中间有一个大洞,可以把一只胳膊插进去。研究人员表示,选择针对腕关节损伤这一重要的临床问题,是因为这些损伤很常见,诊断也很有挑战性,经常出现误诊和骨骼无法正常愈合等并发症。

无与伦比的清晰性意味着诊断并发症,如无法正确愈合的微小骨折,将得到显著改善。MBI扫描仪测量和显示骨成分的能力使其更容易监测术后愈合情况。它还可以专注于最佳能量谱,以减少金属植入物引起的图像失真,更好地评估骨愈合和融合。

显然,与现有技术相比,这种精确的图像将使诊断手部和手腕骨折以及监测愈合过程方面取得重大进展。

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