'S Werelds eerste full-body medische scanner genereert verbluffende 3D-beelden

Anonim

'S Werelds eerste full-body medische scanner genereert verbluffende 3D-beelden

Medisch

Rich Haridy

20 november 2018

4 afbeeldingen

De nieuwe full-body scanner van EXPLORER belooft snellere en meer gedetailleerde medische beeldvorming (Credit: UC Davis)

Na meer dan een decennium van ontwikkeling heeft 's werelds eerste full-body medische scanner zijn eerste foto's gemaakt. Het baanbrekende beeldapparaat is bijna 40 keer sneller dan de huidige PET-scans en kan in één keer een 3D-beeld van het hele menselijke lichaam vastleggen.

EXPLORER genaamd, de full-body scanner combineert positron emissie tomografie (PET) en X-ray computertomografie (CT). Na jaren van onderzoek werd in 2016 een scanner met een primaatgrootte onthuld. Na uitgebreide tests werd begin 2018 het eerste apparaat met menselijke afmetingen gefabriceerd.

Ontwikkeld in een samenwerking tussen wetenschappers van UC Davis en ingenieurs van de in Shanghai gevestigde United Imaging Healthcare, zijn de allereerste menselijke beelden van de scanner eindelijk onthuld. De resultaten worden beschreven als niets minder dan ongelooflijk en het onderzoeksteam suggereert dat EXPLORER zowel het klinisch onderzoek als de patiëntenzorg radicaal zou kunnen veranderen.

"Het detailniveau was verbluffend, vooral toen we de reconstructiemethode een beetje meer geoptimaliseerd hadden, " zegt Ramsey Badawi, hoofd van Nuclear Medicine bij UC Davis Health. "We konden functies zien die je gewoon niet ziet op normale PET-scans. En de dynamische sequentie die laat zien dat de radiotracer in de loop van de tijd in drie dimensies over het lichaam beweegt, was ronduit verbazingwekkend. gegevens zoals deze verkrijgen bij mensen, dus dit is echt nieuw. "

De nieuwe EXPLORER-scanner biedt opmerkelijke verbeteringen ten opzichte van huidige beeldvormingssystemen. Evenals het aanbieden van snellere scans, het produceren van een beeld van het hele lichaam in slechts 20 tot 30 seconden, is het apparaat effectief tot 40 keer gevoeliger dan de huidige commerciële scansystemen.

Dit betekent dat de scanner gedetailleerde afbeeldingen kan produceren met aanzienlijk lagere doses stralingsbronnen dan momenteel nodig is. De hogere gevoeligheid maakt het ook mogelijk dat clinici bepaalde moleculaire doelen fotograferen die buiten de grenzen van de huidige scansystemen liggen.

"De afweging tussen beeldkwaliteit, acquisitietijd en geïnjecteerde stralingsdosis zal variëren voor verschillende toepassingen, maar in alle gevallen kunnen we beter, sneller of met minder stralingsdosis scannen, of een combinatie hiervan, " zegt Simon Cherry, van het UC Davis Department of Biomedical Engineering.

Misschien wel de meest opwindende en nieuwe toepassing van dit nieuwe scansysteem is de mogelijkheid om volledige lichaamsbeelden vast te leggen in enkele tijdelijke scans. Huidige PET-systemen zijn fundamenteel traag en inefficiënt vanwege de noodzaak om in één keer enkele stukken lichaam te scannen. Gedurende een lange periode van 30 of 40 minuten worden al deze kleinere afbeeldingen geaggregeerd tot een groter 3D-beeld, maar dit beperkt aanzienlijk het vermogen van clinici om de effecten te meten van iets dat in realtime door het hele lichaam beweegt.

De EXPLORER belooft een geheel nieuw soort diagnostische beeldvorming die bijvoorbeeld de bloedstroom of de manier waarop een persoon glucose neemt in realtime over het hele lichaam kan meten. Het nieuwe afbeeldingssysteem laat nog wat testen en verificaties zien voordat het overgaat naar commerciële productie, maar Cherry is optimistisch. Het moet niet te lang duren voordat het beschikbaar is voor ziekenhuizen en onderzoeksinstellingen over de hele wereld.

"Ik denk niet dat het lang zal duren voordat we een aantal EXPLORER-systemen over de hele wereld zien, " zegt Cherry. "Maar dat hangt af van het aantonen van de voordelen van het systeem, zowel klinisch als voor onderzoek." Nu richt onze aandacht zich op het plannen van de studies die aantonen hoe EXPLORER onze patiënten ten goede zal komen en bijdragen aan onze kennis van het hele menselijk lichaam in gezondheid en ziekte."

Het nieuwe onderzoek zal worden gepresenteerd tijdens de komende bijeenkomst van de Radiological Society of North America in Chicago .

Bron: UC Davis

Een vroege mock-up van de EXPLORER met de uiteindelijke omvang en schaal (Credit: UC Davis)

Het kleinere prototype, gebouwd in 2016, werd getest op primaten (Credit: UC Davis)

Een blik op de complexe innerlijke mechanica van de EXPLORER (Credit: UC Davis)

De nieuwe full-body scanner van EXPLORER belooft snellere en meer gedetailleerde medische beeldvorming (Credit: UC Davis)