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全身PET扫描可数秒成像

2019-6-15 01:43| 发布者: | 查看: 23| 评论: 0

摘要: 图片来源:UC Davis  中国科学报讯一种可以在短短 20 秒内创建整个人体三维(3D)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。  改进后的正电子发射断层(PET)扫描仪比传统 PET 扫描(平均需要 2 ...


图片来源:UC Davis

  中国科学报讯 一种可以在短短 20 秒内创建整个人体三维(3D)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。

  改进后的正电子发射断层(PET)扫描仪比传统 PET 扫描(平均需要 20 分钟)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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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”。(赵熙熙)


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