暗视野x射线技术改善肺部疾病的诊断

第一次,慕尼黑工业大学(TUM)的研究人员已经成功地使用了一种新的x射线方法呼吸诊断病人。暗场x射线可视化早期肺泡结构的变化引起的肺病慢性阻塞性肺病和只需要一个50的辐射剂量通常应用于x射线计算机断层扫描。这允许广泛的医学应用在呼吸道疾病的早期检测和治疗随访。

有数百万的情况下严重呼吸系统疾病的地方限制的生活质量。每年全世界有超过四百万人死于严重呼吸道疾病。部分破坏肺泡和肺(肺气肿)是典型的对通胀的威胁生命的疾病慢性阻塞性肺疾病(COPD)。

然而,好区别健康和病变组织传统上依稀可见胸部x射线。详细的诊断信息只能使用三维计算机断层扫描方法,在计算机组装许多单独的图像。直到现在还没有快速和具有成本效益的选择早期检测和跟踪检查与低辐射用于普通胸部x光检查。

在慕尼黑工业大学开发的过程现在可以填补这一空缺:暗场胸部x射线。在最新一期的《柳叶刀》杂志上的数字医疗教授弗朗茨·普费弗领导的研究小组,对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,现在呈现的结果初步临床病人的研究中,使用了新的x射线技术的诊断肺疾病慢性阻塞性肺病。

关键在于:x射线的波形特征

传统的x射线成像是基于x射线的衰减通过组织。暗场技术另一方面使用x射线波的本质,被丢弃在常规x射线成像。

新方法从而利用散射的物理现象的方式类似于暗视野显微镜与可见光的知道原则。这使得它可以可视化的结构对象大部分透明。这些结构出现在显微镜的图像在一个黑暗的背景,这使方法的名字。

“x射线暗场信号是空气之间的接口和组织尤其强烈,”普费弗指出。“这使暗场肺部的x射线图像清晰区分完整的肺泡,即那些充满空气,不存在完整的肺泡和地区。”

低辐射剂量

此外,考试用暗场胸部x光技术涉及到显著降低辐射剂量比目前使用的计算机断层扫描。这是因为暗场胸部x光检查每个病人只需要一个敞口,而大量的个人从不同方向拍摄的图像在计算机断层扫描是必要的。

“我们预计辐射降低了50倍,”弗朗兹·菲佛说。此外,第一临床结果证实,暗场x射线提供额外的图像信息在底层的肺组织。

“鉴于肺泡结构和功能之间的紧密联系的肺,肺医学这种能力具有十分重要的意义,”亚历山大Fingerle博士解释道,高级医师TUM大学医院Klinikum雷希特der Isar的诊断和介入放射学。“未来暗场x射线可以帮助提高早期发现慢性阻塞性肺病和其它呼吸道疾病。”

在未来更好的早期检测x光设备

弗朗茨·菲佛希望这些最初与患者临床结果将加速执行进一步的临床研究和市场发展的设备,使用暗视野的方法。

“暗场胸部x光检查正在给我们一个机会来显著改善肺疾病的早期检测,同时也比以前更广泛的基础上实现它,”普费弗指出。

自暗场成像并不局限于慢性阻塞性肺病,进一步转化研究与其他肺部疾病如肺纤维化、气胸、肺癌和肺炎,包括COVID-19,非常感兴趣。