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文化

世界上首个 3D 彩色 X 光片诞生,有望帮助人们不做手术就发现致命疾病

Emily Baumgaertner2018-07-18 16:36:55

这款新仪器可以充当“到达病灶的诊断路线图”。

本文只能在《好奇心日报》发布,即使我们允许了也不许转载*

在新仪器的帮助下,新西兰的研究人员获取了人体的 3D 彩色 X 光片。这种仪器有望帮助人们在不进行开刀手术的情况下诊断癌症和血液病。

这款新型扫描仪由一种用来研究基本宇宙粒子的设备发展而来,和相机的工作方式类似。在扫描仪的电子快门打开的情况下,亚原子粒子会接触到感光元件。此时,仪器就会记录下粒子的数目,使得它能够拍到极其微小的疾病标记物和软组织的高分辨率图片。

“我们可以看到包括骨头、脂肪、水分和软骨在内的各种组织的细节,这些组织在人体内共同发挥作用。”安东尼·巴特勒(Anthony Butler)说。他是新西兰奥塔哥大学(Otago University)的一名放射学家,和他的父亲物理学家菲尔·巴特勒(Phil Butler)合作研发了这款扫描仪。

“这就像从黑白电影发展到彩色电影。X 光片完全不是以前那种东西了。”

在传统的计算机断层扫描(CT)过程中,仪器分析的是穿过人体组织后的 X 射线束。密度较大的骨组织会吸收射线束,而软组织则不会。因此,前者在 X 光片上呈白色,后者则呈黑色。

新款扫描仪则将特定波长的 X 射线光子与钙等特定的物质配对,并在图像上为扫描到的不同的物质设置不同的颜色。另外,它还会把数据转换为 3D 图片。

研究人员已经获得了脚踝和手腕的 3D 彩色 X 光片。他们的最终目标是用这种仪器扫描整个人体。

这项技术可以帮助人们研制抗癌药物、加深对心脏病和骨骼健康的了解。它的发明人希望它能够帮助医生制定个人化的治疗方案,即采用靶向药物治疗并减少开刀手术次数的方案。

加里·E·弗里德伦德(Gary E. Friedlaender)博士是耶鲁大学的一名骨科医生,专门治疗在骨髓内部等复杂位置发现的骨癌。他表示,这款新仪器可以充当“到达病灶的诊断路线图”。

“有了这款仪器,我们就能发现症状的原因。以肿瘤为例,我们就可以找出到达病灶的最好的路径,尽可能地避免‘绕路’和‘走错路’,”他说,“以减少对正常组织的损伤。”

这款仪器由一款在大型强子对撞机(Large Hadron Collider)工作的物理学家使用的像素检测设备改造而来。大型强子对撞机是一个直径接近 17 英里的圆形地下隧道,隶属于欧洲核子研究中心(European Organization for Nuclear Research,又名 CERN)。起初,这款检测设备的用途是在粒子于加速器管道中运动时追踪它们。

奥蕾莉·佩佐斯(Aurélie Pezous)是 CERN 的一名工程师,致力于推动研究中心的技术在其他领域的应用。她说:“这就是技术的美:原本用于高能物理学研究的技术现在被用来推动社会进步。对研究中心的工作人员来说,这是件令人激动的事。”

在未来的几个月里,一项测试这款新型扫描仪的临床实验将会在新西兰进行,实验将会有骨科和风湿病人参与。


翻译:熊猫译社 刘子尧

题图版权:CPEN1ZOB CPEN1ZOB / 东方IC

© 2018 THE NEW YORK TIMES

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