正在开发的医疗相机可以帮助减少时间和成本的程序
研究人员已经完成了一项成功的临床试验,成功地同时检测和成像PET和SPECT扫描中使用的放射性示踪剂,希望使医生能够在更短的时间内扫描患者的异常,同时减少患者暴露在辐射中的量。
在今天的技术下,那些可能患有危及生命的疾病的患者被要求进行一系列的检查,例如PET(正电子发射断层扫描)扫描或SPECT(单光子发射计算机断层扫描)扫描,以寻找特定的疾病,或检查他们的器官是否正常运转。PET和SPECT扫描仪都需要将患者暴露在少量的辐射中,这使得设备能够捕捉患者内部器官的图像,然后由医学专家进行分析。PET扫描能探测到伽马射线能源而SPECT只能检测到相对较低能量的伽马射线,因为SPECT中使用的准直仪对高能伽马射线变得透明。分别进行PET和SPECT扫描既耗时又使患者暴露在更高水平的辐射中。
群马大学重离子医学中心特约教授中野隆(Takashi Nakano)领导的一个团队一直致力于将这些程序结合起来。中野隆是日本重粒子束疗法的先驱。他们与高桥忠之教授领导的Kavli宇宙物理和数学研究所(Kavli IPMU)的团队合作,与川崎直树领导的国家量子和辐射科学与技术研究所,与助理教授渡边信领导的日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)合作,并成功地完成了一项临床试验,使用了一种新开发的成像诊断设备,称为康普顿相机,它可以探测到高能和低能的伽马射线。
这是一个研究小组第一次成功地在人类患者身上进行这种手术。
在试验期间,患者被给予两种最常用的药物放射性示踪剂PET和SPECT;PET中使用的18F-FDG放射性示踪剂(氟脱氧葡萄糖),SPECT中使用的99mTc-DMSA或2,3-二巯基琥珀酸。这些示踪剂在摄入后会积聚在患者的肝脏和肾脏中,在那里它们会释放出不同能量的高浓度伽马射线。使用康普顿相机,研究人员能够同时从患者器官的不同无线电同位素创建二维图像。
这款医用相机的特点之一是由硅/碲化镉(Si/CdTe)改编而成,这种材料最初是由日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的高桥团队为了研究宇宙宇宙而开发的伽马射线.硅和碲化镉半导体能够在更大的能量范围内准确地探测放射性元素发出的伽马射线能量,而不需要准直仪。
Kavli IPMU项目助理教授Shinichiro Takeda还开发了一种新的邻近物体的图像重建算法,用于分析图像数据。
经过几次试验后,研究人员乐观地认为,他们的成像系统将引领医学分析的新形式。此外,它还有助于制造全新的放射性示踪剂。他们的研究细节发表在医学和生物学中的物理学7月20日。