速览 | 告别等待!低辐射全身3D医学成像图只需20秒便可生成
2019/07/02
比传统PET扫描仪检测更快、辐射更低!只需20秒便可生成全身3D医学成像图。

近日,医学成像领域大火的正电子发射断层扫描仪(PET-Positron emission tomography)再创历史新纪录。一款全新的PET扫描仪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出尽了风头。这款PET扫描仪比传统PET检测更快、辐射更低,只需20秒便可生成全身3D医学成像图。

美国宾夕法尼亚大学的放射学家Abass Alavi表示:“全身扫描是医学成像的又一次量子跃迁,医生可以使用2米长的设备来检查某些药物是否有助于治疗动脉堵塞疾病。由于成本和辐射对人的影响,传统的PET扫描仪通常不会用于此。”


DOI: 10.1038/d41586-019-01833-z

PET的升级瓶颈

PET扫描被广泛用于诊断和跟踪包括癌症在内的多种疾病,因为它们显示器官和组织在体内的功能,这与MRI或CT扫描相反,PET主要显示解剖结构。

作为医学成像技术的王牌,PET扫描技术并非完美无瑕,它也面临着辐射和检测时间较长的问题。

传统的PET扫描仪是通过检测放射性示踪剂的γ射线来检测成像的。通常医生将示踪剂注入人体,人体细胞吸收分子并将其分解释放出两条γ射线。环绕人体的环形探测器可以测量光线的角度和速度,并重建光线的来源,绘制出新陈代谢分子的细胞的三维图。

然而环形探测器只有25厘米宽,此外放射性分子会迅速衰退,这意味着γ射线也会快速消失。因此医生一次只能对身体的一部分进行成像。如果想要捕获更大区域的医学图像需要给人们注入更多的放射性分子,并让探测器来回移动。

2米长的设备已就绪


加州大学戴维斯分校核医学研究主任Ramsey Badawi

美国加州大学戴维斯分校的科学家Ramsey Badawi及其同事通过将8个PET扫描仪环连接到一个2米长的管子来解决这个问题,该管子可以同时对全身进行成像。升级版的PET扫描仪可以将辐射剂量降低40倍,从而降低辐射风险。同时,扫描时间从20分钟减少到20秒。更快的扫描可以减少患者移动模糊的图像的发生率。

此外,研究人员还可以将受试者留在扫描仪中更长时间,并拍摄动作捕捉图像,以了解放射性示踪剂如何在身体中传播。医生可以通过使用全身PET诊断出一种疾病,然后以一种前所未有的方式跟踪它的轨迹,这可能会影响患者的治疗方式。约翰霍普金斯大学的儿科医生和传染病医师Sanjay Jain表示:“修改后的PET扫描仪有助于研究药物如何通过身体移动,帮助我梦想成真。”


美国FDA已在去年12月批准使用这款PET扫描仪,Badawi计划本月在加利福尼亚扫描第一批患者。这项技术将在诊断、治疗和药物开发方面产生深远影响。

考资料:

[1] Whole-body PET scanner produces 3D images in seconds

[2] UCD granted $15.5M to build total-body PET scanner


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