新技术临床CT扫描

第一次,一个研究小组在慕尼黑工业大学(TUM)暗场x射线方法集成到一个适合临床使用的CT扫描仪。传统的x射线成像暗场成像提供了额外的信息。新原型,现在可以生产三维暗场x射线图像。

计算机断层扫描(CT)是最重要的一个临床精确和快速诊断的方法。通过结合多个x射线图片病人的三维图像生成。

用暗场成像现在附加信息精细的组织结构,尤其是在肺,是可访问的。直到现在,技术挑战阻止了这种新技术的集成到临床CT扫描仪检查病人。

教授的研究小组与弗朗茨·菲佛生物医学物理和慕尼黑慕尼黑工业大学生物医学工程研究所的主任,现在已经开发出一种结合x射线CT扫描仪技术。

“第一次,我们表明,暗场x射线技术也可以集成到一个临床CT扫描仪。虽然这项技术还处于早期阶段,临床前研究老鼠从暗场CT扫描显示明显的好处,尤其是对肺组织的捕捉图像,”弗朗兹·菲佛说,他领导了这项研究。

新的CT原型已经成功应用胸腔的幻影,一个模型的人体上半身,和足够大的应用程序与真正的病人。

传统的x射线成像

与传统x光设备,x射线衰减的干预组织旅行时从源到探测器。这种效应被用来产生图像根据不同程度的衰减与不同的组织类型和结构有关。这就是为什么骨骼和类似的结构,具有更强的衰减效应,出现白色的x射线,而更透明的组织类型,如肺产生较暗的图像。

暗视野x射线成像

相比之下,暗场成像利用小角x射线散射。当x射线与材料等不同密度的肺组织和空气之间的接口,它们是分散的。这种散射效应收益率的额外信息的分析非常好的组织结构,与传统的x射线图像。否则无法访问

光栅的暗场成像技术

探测到的散射x射线辐射,一组三个光纤光栅是必需的。他们被放置在x射线源和探测器之间。当x射线穿过这些光栅时,产生一个特征模式的检测器。当样本或人被定位在光束路径,这个特征模式改变了。然后使用这些偏差分析样品的结构或人的组织。

暗视野CT的新硬件和软件

暗视野的实现方法在一个人类的CT扫描仪上提出了各种技术挑战。直到现在,这限制了暗场CT设备规模远小于人类需要的病人。除了大小之外,快速的旋转扫描单元还创建了技术设计的特殊困难。

CT扫描仪的扫描单元,称为龙门,旋转到一个非常高的速度。这导致振动良好影响组件的内部设备。基于详细的分析这些振动,团队能够使用它们来实现所需的暗场成像所需的光栅之间的转变。分析扫描,他们开发了新的算法来过滤掉振动影响基于参考扫描。

对于临床诊断的额外信息

“暗场CT原型,我们可以捕捉传统和暗场x射线图像扫描一次。这个收益率的额外信息,可用于未来不仅诊断肺部疾病,而且还区分各种类型的肾结石和组织存款,”Manuel Viermetz说,一分之二的该研究的作者之一。下一步,研究人员进一步优化暗场CT原型的计划和准备第一个人类患者的扫描。

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