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先进的成像技术可以检测出早期肺部疾病

Proceedings of the National Academy of Sciences (2022). DOI: 10.1073/pnas.2210214120 (CC BY)">
早期肺部疾病可以用先进的成像技术检测出来
图像比较了人类胸部成像与普通x射线照相(左)和相位对比x射线照相的模拟结果。“Z”代表探测器与患者之间的距离。信贷:美国国家科学院院刊(2022)。DOI: 10.1073 / pnas.2210214120(CC)

一项新的研究表明,一种目前主要用于研究实验室的成像技术,如果被开发用于医院和诊所,就有可能检测出早期肺部疾病。

斯德哥尔摩KTH皇家理工学院的研究人员使用杜克大学开发的模拟人类胸部的模型,测试了一种称为相位对比x射线成像的过程如何应用于人类肺部。

他们报告说,相位对比胸片可以看到最小的气道(测量不到2mm)及其疾病相关的阻塞。该研究的主要作者,KTH皇家理工学院的研究人员Ilian Häggmark和Kian Shaker说,这些细节在传统的x射线摄影中是看不到的。

研究人员将他们的发现发表在美国国家科学院院刊

相对比成像用于研究实验室,其设备目前仅限于用于成像厘米尺度的软组织样本。但是,Häggmark说,这项研究清楚地表明,如果技术需要,x射线相位对比成像可以做更多的事情可以被设计。

Häggmark说,目前诊所和医院使用的胸部x线摄影技术在检测呼吸道疾病方面发挥着重要作用,但它从根本上受到其生成图像的方式的限制。

他说,这项研究中使用的有前途的相位对比技术可以显示出传统x射线成像看不见的细微病理变化,这在筛查哮喘或哮喘等疾病时很重要(慢性阻塞性肺病)。

Häggmark说:“与传统x射线照相技术相比,相衬x射线成像技术可以在相同的辐射剂量下以更高的分辨率提取更多的信息。”

在传统的x射线照相术中,x射线束穿过人体,在不同的组织中被吸收的量不同。在另一边,一个探测器测量光束的强度——或者在光束经过身体过滤后的剩余部分。这个过程被称为衰减,它是提供对比度的基本机制,使x射线图像有用。

相位对比技术是一种从每束x射线中获取更多信息的方法。这是因为可以测量通过样品的x射线波形的差异。x射线束遇到原子和其他结构,这些结构可以在任何时间点改变波的位置——相对于参考波的相位。

该相位信息用于生成增强样本结构的图像,在人类胸部中,该图像突出了支气管壁和小气道的边界,具有更高的对比度和更好的分辨率。

Häggmark表示,该方法的一个关键是将探测器移离患者更远。

他说,开发用于成像更大样本的设备需要时间。“你需要一个兼备两者的x射线源和一个小的排放点,”他说。“基本上你需要明亮的x射线源。”

他说,有希望的进展正在进行,但要进行人体使用测试还需要时间。

“目前,模拟和虚拟临床试验是探索当源技术准备就绪时我们可以做什么的完美工具。”

更多信息:Ilian Häggmark等,相位对比虚拟胸部x线摄影,美国国家科学院院刊(2022)。DOI: 10.1073 / pnas.2210214120

引用:先进的成像技术可能能够检测到早期肺部疾病(2023,2月17日),检索自2023年4月2日//www.pyrotek-europe.com/news/2023-02-advanced-imaging-tech-early-stage-lung.html
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