可生成3D彩色X射线图像的扫描仪通过可行性研究 将开始国际试验

尽管X射线对骨骼成像很有用，但在黑白图像中能看到的东西有限。但一种生物成像扫描仪可以生成骨骼的彩色三维图像，创建了高分辨率的切面3D模型，可以诊断骨折和监测愈合情况。总部位于新西兰的Mars Bioimaging公司(MBI)目前已经对该机器进行了可行性研究，更大规模的国际试验即将开始。

在传统的CT扫描中，X射线会被射向人体的目标区域，辐射更容易被骨骼等密度较大的组织吸收，而更容易通过较软的组织。最终的结果就是我们熟知的高对比度黑白图像。但新技术能收集更多关于X射线如何被不同组织吸收的细微数据。它是围绕着一个名为Medipix3的芯片建立起来的，它可以跟踪击中传感器上每一个像素的每一个光子，并处理它们与体内各种原子的相互作用。通过这样做，它可以更准确地确定这些组织的密度和组成。

一旦新扫描仪收集了数据，它就会通过专门的算法来运行数据，将其转化为3D模型。特定的密度被分配了不同的颜色，因此骨骼显示为白色，肌肉显示为红色，脂肪显示为黄色，而植入物可以是蓝色或绿色。

这些模型不仅令人难以置信地引人注目，而且让医生能够诊断骨骼断裂或骨折，并更精确地监测它们随着时间的推移而愈合的情况。

该技术的核心Medipix3芯片最初是在欧洲核子研究中心开发的，用于帮助跟踪大型强子对撞机中产生的粒子。经过10年的发展，MBI成为医疗3D扫描仪，在2018年用它制作了第一张人体3D彩色X射线图像。

现在，该公司将扫描仪进一步发展，变成了一台几乎可以在医院使用的紧凑型设备。这台机器正式名称为Mars Microlab 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)。它是专门为扫描患者的手和手腕而设计的，所以中间有一个足够大的洞，可以把手臂伸进去。

在这项首次可行性研究中，该团队扫描了三名肩胛骨骨折的患者的手腕。这些患者在受伤和诊断几个月后进行了新的扫描，以监测它的愈合情况。在这三个案例研究中，3D扫描仪都能够显示骨折的肩胛骨没有重新闭合，并发现了硬化、移位和小骨片等并发症的迹象。这些诊断可以帮助医生计划可能需要进行哪些手术或进一步的治疗。

“我们选择针对手腕损伤这一重要的临床问题，是因为手腕损伤很常见，而诊断可能具有挑战性，经常出现误诊和并发症，如骨骼不能正常愈合，”MBI的首席医疗官Anthony Butler说。“无与伦比的清晰度意味着诊断并发症，例如没有正确愈合的微小骨折，得到了极大的改善。MBI扫描仪测量和显示骨质成分的能力，使得监测手术后愈合情况变得更加容易。它还可以聚焦于最佳能量光谱，以减少金属植入物造成的图像失真，更好地评估骨愈合和融合。”

进一步的人体试验将于2021年初开始，在新西兰和欧洲的诊所进行。之后，MBI表示，如果监管部门批准，扫描仪可能会在明年内投入临床使用。

MBI已经发布了一份白皮书，详细介绍了第一次可行性研究的情况。