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源自粒子加速器的「超級X光」 可觀察到細胞等級與末梢微血管

「分層相位對比斷層掃描」 (HiP-CT)可以清楚的看到肺部細小血管的變化。(圖/翻攝自倫敦大學)

「分層相位對比斷層掃描」 (HiP-CT)可以清楚的看到肺部細小血管的變化。(圖/翻攝自倫敦大學)

自1895年德國物理學家倫琴(Wilhelm Conrad Röntgen)發現了X射線後,X光被廣泛地運用在醫學領域中,時至今日也有超過百年的歷史。而近日有科學家發現,一種源自於粒子加速器產生的X射線,可以照出身體器官的3D立體圖像,甚至可以達到細胞等級的觀察領域,可以說是醫學領域的一大突破。

綜合外媒報導指出,這項技術被稱之為「分層相位對比斷層掃描」 (HiP-CT),是由英國倫敦大學學院 PD Lee 等研究人員合作開發完成的X光攝影技術,其最大的特色就是影像解析度極高,研究人員可以看到肺部直徑僅5微米(頭髮直徑的十分之一)的微血管,報導中指出,這項技術,最高可以看到1微米的細胞,比起傳統CT掃描的強上100倍。

而之所以可以觀察到這麼詳細,主要是因為法國格勒諾布爾的同步輻射設施 ( European Synchrotron Research FacilityESRF)的升級,該粒子加速器最近升級了極亮源(ESRF-EBS),沒想到因此也提供了世界上最亮的X射線,比起傳統CT的X射線亮上1000億倍之多。

倫敦大學學院機械工程學院的沃爾什博士表示,「對於醫學成像而言,這種能看到不同尺度器官的能力,是一種革命性的成果。對於理解人體解剖學來說,這也是一項非常令人興奮的技術,能夠在正確的空間背景下,看到立體的微小器官結構,這是理解我們的身體是如何結構,以及它們是如何運作的關鍵。」

目前該團隊已經透過HiP-CT技術,成功觀察到新冠病毒是如何在兩個血管系統之間進行「血液的分流」。美因茨大學醫學中心阿克曼醫學博士表示,在疫情在全球爆發不久之後,他們曾使用組織病理學與分子的方式,證明新冠肺炎是一種系統性的血管疾病。但是在此之前,傳統的技術並沒有辦法讓我們徹底觀察到肺部細小血管的變化。