Positronen-Emissions-Tomographie oder PET-scan, eine Technik, die für die Verfolgung von Stoffwechselprozessen im Körper, hat Breite Anwendung in der klinischen Diagnostik und Forschung spanning Physiologie, Biochemie und Pharmakologie. Jetzt Forscher an der University of California, Davis, und der Fudan-Universität in Shanghai haben gezeigt, wie mithilfe einer erweiterten Rekonstruktion-Methode mit einer hochempfindliche Ganzkörper-PET-scanner zum erfassen von Echtzeit-videos der Blut-Fluss und Herz-Funktion. Die Arbeit ebnet den Weg für die Betrachtung der Funktion von mehreren Organen, wie dem Gehirn und Herz gleichzeitig. Die Forscher veröffentlichten Ihre Ergebnisse Jan. 20 in den Proceedings of the National Academy of Sciences.
Das Projekt macht Gebrauch von der EXPLORER-PET/CT Ganzkörper-scanner, die ursprünglich von einem team unter der Leitung von Professor Simon Kirsch, UC Davis Department of Biomedical Engineering und Ramsey Badawi, professor der Radiologie in der UC Davis School of Medicine. Eine kommerzielle version namens uEXPLORER wird hergestellt von United Imaging Healthcare von Shanghai, und ein von der FDA zugelassenes Modell ist nun im klinischen Einsatz an der UC Davis.
Der Durchbruch in dieser Arbeit ist das erfassen der ultraschnelle Ganzkörper-dynamischen tracer imaging mit dem EXPLORER zur gleichen Zeit,“ sagte Jinyi Qi, professor für biomedizintechnik an der UC Davis. „Wir sehen können Globale änderungen mit verbesserter Bildqualität auf einer Zeitskala von 100 Millisekunden, das war noch nie gesehen, bevor Sie irgendwelche medizinischen bildgebenden Modalitäten.“
Qi und wissenschaftliche Mitarbeiterin im Projekt Xuezhu Zhang Methoden entwickelt, um Lärm zu reduzieren und rekonstruieren Sie die Bilder aus den raw-Daten aus dem EXPLORER-scans von Freiwilligen. Sie waren in der Lage, um zu sehen, Veränderungen auf einer Skala von 100 Millisekunden oder ein Zehntel einer Sekunde und verwenden Sie diese zum erstellen von high-quality real-time-Filme der scans.
Nachverfolgen von änderungen in Echtzeit
In einem scan angezeigt, in der Papier -, einen Freiwilligen injiziert wurde, in den Unterschenkel mit einem kurzlebigen radioaktiven tracer (PET-scans arbeiten, indem Sie die folgenden radioaktiven Tracer in den Körper). Das daraus resultierende video zeigt die tracer bewegt sich der Körper zu Herzen, Sie fließt durch den rechten Ventrikel in die Lunge, zurück durch den linken Ventrikel und am rest des Körpers.
„Es ist eine Kombination des Scanners und erweiterte Daten-Rekonstruktion Methoden, die dies möglich macht. Dies hat Anwendungen in Echtzeit-tracking von Blut fließen über die menschlichen Kreislauf-system, Bewegung gefrorene Herz schlagen und die Atmung überwachung für Herz-Kreislauf-und zerebrovaskuläre Erkrankungen und der Analyse der Atmungsorgane Funktion,“ sagte Zhang.
Das video zeigt die Bewegung des Herzens mit außergewöhnlicher Klarheit. Veränderungen in der kardialen Kontraktion sind gut eingefangen mit klaren Abgrenzung des end-systolischen und end-diastolischen Phasen. Während andere Techniken stehen zur Messung der Herzfunktion, der EXPLORER ist voll-Körper-scans bieten Chancen für neue Studien, dass mit Blick auf die dynamische Funktion von mehreren Organen, wie dem Gehirn und Herz gleichzeitig.
Der scan gezeigt wird in dem Papier durchgeführt wurde United Health Imaging und betreut von Zhongshan Krankenhaus in Shanghai. Die Forscher sind weiterhin sammeln Sie Bilder von Freiwilligen, die an der UC Davis.