Рентген уже много лет остается основным инструментом для визуализации костей, но он выдает плоские снимки в градациях серого. Новозеландская компания Mars Bioimaging (MBI) решила это исправить. Она разработала новый сканер, который создает цветные трехмерные рентгеновские снимки в высоком разрешении, позволяя рассматривать мельчайшие трещинки в костях.
Самый подробный рентген
При традиционном сканировании рентгеновское излучение пропускается через нужный участок тела. Оно поглощается более плотными тканями, такими как кость, и легко проходит через более мягкие ткани. В результате получается контрастный черно-белый снимок, знакомый нам всем.
Новая технология собирает подробные данные о том, как рентгеновское излучение поглощается различными тканями. В основе сканера лежит чип Medipix3, который отслеживает каждый фотон, попадающий в каждый пиксель сенсора. Это позволяет анализировать взаимодействие фотонов с отдельными атомами в тканях тела. При этом чип очень точно определяет плотность и состав этих тканей.
Собранные данные сканер обрабатывает специальными алгоритмами, превращая их в 3D модель. Разным плотностям тканей присваиваются разные цвета, так что кости кажутся белыми, мышцы - красными, жир - желтым, а импланты - синими или зелеными.
Модели поражают своей точностью. Они позволяют врачам не только диагностировать переломы костей но и мониторить процесс заживления. Сканер даже способен видеть кровеносные сосуды без использования специальных контрастных агентов.
Ядерные технологии
Интересно, что чип Medipix3, лежащий в основе технологии, был изначально разработан в ЦЕРН - Европейской организации по ядерным исследованиям. Его изначальная задача - отслеживать частицы, генерируемые в Большом адронном коллайдере. И лишь спустя десять лет, в 2018 году, его применили для сканирования человеческого тела.
Mars Bioimaging создала на основе чипа сканер, который уже можно использовать в медицине. Машина под названием Mars Microlab 5X120 имеет габариты около 1 м в высоту, 1,4 м в длину и 0,75 м в ширину. В таком виде она предназначена конкретно для сканирования рук и запястий пациентов. Для сканирования достаточно вставить руку в соответствующее отверстие.
“Мы решили нацелиться на проблему травм запястья, потому что такие травмы являются частыми, а их диагностика может быть сложной. Неправильный диагноз чреват осложнениями, потому точность сканирования очень важна. Непревзойденная точность означает, что диагностика осложнений значительно улучшается. Способность сканера MBI измерять и отображать состав кости сильно облегчает мониторинг послеоперационного заживления. Сканер даже может сосредоточиться на оптимальном энергетическом спектре, чтобы уменьшить искажение изображения, вызванное металлическими имплантами”, - говорит Энтони Батлер, главный медицинский директор MBI.
Массовые испытания сканера на людях стартуют в начале 2021 в клиниках Новой Зеландии и Европы. В течение года MBI сможет начать поставку сканеров в медицинские учреждения, если только компании предоставят соответствующие разрешения регулирующих органов.
Если хотите получать новости через мессенджер, подписывайтесь на Telegram-канал iGate
