找到上帝粒子後又一創舉!大型強子對撞機助首張人體 3D 全彩 X 光影像誕生

以既有的黑白 X 光儀器,加上先前探測到探測到希格斯玻色子(Higgs Boson particle)也就是「上帝粒子」的歐洲核子研究組織(CERN)大型強子對撞機(Large Hadron Collider,LFC)開發的粒子追蹤技術,能產生如圖的 3D 彩色 X 光影像!
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傳統 X 光的檢查原理,透過 X 光穿過人體時,密度高低的部位吸收 X 光線多寡,在底片上乳劑感光程度不同,沖洗後進而產生黑白灰的影像,多年以來被用在疾病初步篩檢。若是想看見更深層的組織可使用 CT 技術,以 X 光斷層穿過人體,再透過電腦計算後處理為二次成像獲得更多資訊。

不過你曾想過全彩的 X 光圖嗎?經過百年的發展,X 光成像得力於 3D 全彩色成像技術獲得顯著的進步,不只是呈現骨骼,就連肌肉、脂肪其他軟組織都能進行辨識並成像出來。醫生不需要執行侵入式檢查,就能獲得更精確的醫療診斷結果。

近日,根據 外媒 報導,來自紐西蘭一家名為 Mars Bioimaging 的公司已開發出新型的醫學成像掃描儀器,以既有的黑白 X 光儀器,加上先前探測到探測到希格斯玻色子(Higgs Boson particle)也就是「上帝粒子」的歐洲核子研究組織(CERN)大型強子對撞機(Large Hadron Collider,LHC)開發的粒子追蹤技術,能產生 3D 彩色 X 光影像,讓醫療人員獲得更精確的結果報告。 CERN 的 Medipix3 晶片與數位相機內的感應器類似,但它會在快門打開時檢測並計算擊中每個映像點對撞的次原子粒子,產生高對比且高解析的圖像。

科學家開發的新掃描儀時,使用 Medipix3 晶片增強了自定義數據處理算法,可以偵測到 X 光通過身體的不同構造時產生不同的波長。因此掃描儀器能夠更準確判別體內骨骼、肌肉、脂肪、液體等其他物質,搭載軟體系統將數據生成全彩圖像,進而可以為身體內部做出 3D 透視圖。

此外,根據使用此技術所產生的影像除了能辨識人體不同組成結構,還能顯現惡性腫瘤或其他病變狀態,倘若今天因為跌倒疑似骨折而照射 X 光,將可以順便偵測體內是否有腫瘤等潛在風險。

目前這類掃描儀器已有較小的測試版本被用於研究癌症,或是用來檢測病患骨骼和關節狀態 ,不過這類的技術可期望被用到牙科到腦科等其他更廣泛醫學領域。新技術的光譜 CT 掃描儀器目前已經完成研究階段,預計未來幾個月在紐西蘭將開展臨床試驗。