科學家開發出彩色立體 X 光成像技術

光譜電腦斷層掃描。其能清楚呈現內部構造,甚至是外部的手錶。(圖:Mars Bioimaging)

現行使用的 X 光掃描仍停留在黑白的默劇時代。黑白的 X 光素描雖足以讓醫師判斷骨骼情形,但缺乏更深入的細節以了解無法成像的軟組織的狀況。 而日前,紐西蘭的 Mars Bioimaging 公司,使用了歐洲核子研究組織( CERN )應用於大型強子對撞機( Large Hadron Collider )的感測晶片,開發出了能夠產生彩色、立體素描的生物成像科技。

X 光

在傳統的 X 光掃描中,X 射線自一端穿過人體後,因組織的密度不同,在另一端接收時會有不同的衰減強度。以此進行計算後,便能以黑白平面照呈現出內部狀況。如骨頭等密度較高的部位,便會呈現為白色;含有空氣的區域會呈現為黑色;脂肪、血管等軟組織則呈現為灰色。

光譜電腦斷層掃描

Mars Bioimaging 以歐洲核子研究組織的 Medipix3 感測晶片為基礎,開發了「光譜電腦斷層掃描」( Spectral Computed Tomography )。此晶片原是應用於大型強子對撞機中,感測質子對撞後產生的光子等粒子。為了能夠精確的描繪撞擊情形,此裝置能感測到每一顆接觸到感應器的粒子。

研究人員應用了此晶片的精簡版,測量 X 光在穿過組織後特定波長的強度損失狀況。以此光譜資料經特殊演算法計算後,以彩色、立體的方式呈現出肌肉、骨頭、水分分佈及脂肪等內部構造。

未來發展

目前研究團隊已開始使用此儀器,並用於診斷骨頭、關節、癌症及早期心血管疾病徵兆。根據研究團隊的說法,截至目前為止,結果相當令人滿意。

在未來幾個月中,此儀器也將會在紐西蘭投入骨科和風濕科進行臨床實驗。研究團隊成員安東尼·巴特勒( Anthony Butler )表示:「到目前為止的研究結果相當令人振奮,若能將其應用於日常醫療中,相信能提供更精準的診斷,並開發更個人化的治療方式。」

 

參考資料:

  1. Irving, M. (2018, July 11). CERN chip enables first 3D color X-ray images of the human body. NEW ATLAS
Kyle
編輯,臺灣科技大學材料科學與工程系學生,平日喜歡閱讀、騎車,衝浪。

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