MARS小動物多能譜CT掃描儀

主要特點

高空間分辨率、材料重建和量化

通過使用Medipix3RX探測器芯片捕獲的能量信息，MARS光譜CT提供下一代CT成像，識別和量化內(nèi)在和外在材料，從低對比度材料如脂質(zhì)和水到高對比度，包括鈣，釓和碘。

具有組織學水平信息的分子成像

使用市售的納米顆粒探針，MARS光譜CT提供有關(guān)組織內(nèi)特定細胞類型的組織學水平信息，而無需昂貴的放射性示蹤劑或低穿透熒光探針。*的算法和數(shù)據(jù)處理允許同時檢測和定量多達六種材料。

改進的雜質(zhì)表征

到目前為止，傳統(tǒng)CT對低對比度軟組織的分化較差，但通過材料定量，MARS光譜CT可以評估軟組織的脂質(zhì)/水組成，對脂肪肝疾病，動脈粥樣硬化，肥胖等領(lǐng)域的研究有益。光譜曲線用于相關(guān)組織的CT“指紋”。

減少輻射

由于所有信息都包含在光子的能量和光子的分布中，因此不需要高劑量來實現(xiàn)高質(zhì)量的圖像。減少了重復掃描的需要。這也有利于計劃進行縱向研究的研究人員，因為可以以低劑量重復掃描同一受試者。

3D體積可視化工具，帶魔術(shù)鏡頭

MARS Vision（可視化軟件）工作區(qū)中的魔術(shù)鏡頭工具提供了隱藏或顯示特定材料通道的功能，以改進評估。MARS 生成的信息以易于訪問的 DICOM 格式存儲。

易于轉(zhuǎn)化為臨床人體成像

MARS Microlab 5X120 掃描儀可在人體能量范圍 （30 -120 keV） 內(nèi)工作，所展示的應用可輕松轉(zhuǎn)換為人體比例成像。

減少金屬偽影

光譜CT的性質(zhì)，以及光子計數(shù)和電荷求和模式的使用，意味著在重建和材料分解過程中可以減少光束硬化等金屬偽影。

設(shè)置個性化的掃描協(xié)議

MARS Microlab 5X120 專為各種應用而設(shè)計，因此用戶可以靈活地設(shè)計或調(diào)整協(xié)議，以針對其需求和特定應用優(yōu)化其掃描。這包括改變能量窗口寬度，體素大小，源到探測器距離等的能力。

提供對重建前和重建后數(shù)據(jù)的訪問

所有MARS掃描儀都帶有自己的專有重建算法，但用戶也能夠訪問所有原始數(shù)據(jù)。這為用戶提供了靈活性，可以根據(jù)需要應用自己的圖像處理和重建技術(shù)。

MARS小動物多能譜CT掃描儀的應用模型

多種造影劑的小鼠模型

金納米顆粒位于肺部，碘存在于膀胱和腎臟中，釓位于胃和腸中。軟組織以藍色標識，骨骼以白色標識。

分子成像

更好地監(jiān)測藥物輸送

體外抗體-金納米顆粒復合物特異性結(jié)合的成像

MARS掃描為CT上的靶向成像探頭打開了大門。

了解基于抗體的治療是否已到達其靶組織可能很困難。MARS光譜CT提供了一種跟蹤納米顆粒的方法，使臨床前研究人員能夠確信他們的治療已經(jīng)到達他們的靶細胞。

（a），（b），（c）氯化金（d）的校準標準 HER2陽性乳腺癌細胞與金納米顆粒一起孵育與單克隆抗體功能化 Herceptin（e） HER2陽性乳腺癌細胞與金納米顆粒一起孵育與單克隆抗體功能化

更好地表征腫瘤

使用納米顆粒點亮腫瘤新生血管化

在動物的側(cè)腹下放置了一個腫瘤。注入小金納米顆粒（5nm）。非功能化的納米顆粒積聚在血管泄漏較多的新生血管區(qū)域（例如腫瘤）。

個案研究

用于乳腺癌微鈣化的靶向探針

案例研究：圣母大學的研究人員在小鼠模型中使用修飾的金納米顆粒成功地靶向了乳房微鈣化。MARS對切除組織的掃描顯示金納米顆粒的共定位和微鈣化。

開發(fā)有針對性的成像探頭

針對骨微骨折的功能化納米顆粒

 鑒定和定量一種新型的基于哈芬尼亞的功能化納米顆粒。基于Hafnia的納米顆粒突出了切除的人指骨（左）和大鼠標本（中）中的骨微損傷。此外，評估了功能化納米顆粒與非功能化納米顆粒的比較。這項研究是與美國巴爾的摩馬里蘭大學和美國厄巴納厄巴納香檳分校的伊利諾伊大學合作進行的。

改善軟組織辨別力

與傳統(tǒng) X 射線系統(tǒng)相比，光譜成像可提供更好的軟組織對比度。這使得能夠以高空間分辨率成像和區(qū)分心血管疾病的病理特征，例如動脈粥樣硬化斑塊的成分?；蛘撸梢杂脕砀玫乇碚骷∪?，骨骼和脂肪

羊排中的脂質(zhì)（米色）、鈣（白色）和軟組織（紅色）（左）和切除的動脈粥樣硬化斑塊（右）的輪廓。

傳染病成像

通過高分辨率和高軟組織對MARS材料圖像的對比，可以比常規(guī)CT圖像更早，更準確地識別和量化肺中局部增加的衰減（由于實質(zhì)密度增加）。這提高了毛玻璃混濁，鋪路外觀和空氣空間固結(jié)的可檢測性，這些都是結(jié)核病和肺炎診斷中的重要射線照相特征。

同樣，對于高分辨率的MARS衰減圖像，支氣管周圍間質(zhì)厚度，支氣管壁厚度以及支氣管和細支氣管的腔大小可能比常規(guī)CT圖像更準確，這最終可以改善結(jié)核病的早期檢測。

在單次掃描中提供骨骼結(jié)構(gòu)和材料信息

MARS可以同時測量結(jié)構(gòu)和材料信息。

這意味著可以在骨部位內(nèi)測量骨礦化或骨密度測定法以及皮質(zhì)厚度，小梁厚度和小梁間距等結(jié)構(gòu)特征。

此外，可以測量軟骨健康的一些生物標志物，包括骨關(guān)節(jié)炎的早期測量。

關(guān)節(jié)健康：晶體關(guān)節(jié)炎

與傳統(tǒng)模式相比，MARS提供小關(guān)節(jié)的多能量信息和晶體類型特定圖像，在更高的空間分辨率（<80μm）下具有更高的診斷價值。

(A）切除痛風手指，核心（箭頭）露出皮下托菲斯。（B） X 線平片顯示骨糜爛，邊緣懸垂，軟組織變化與上瞼一致。（三）傳統(tǒng)的雙能CT圖像和（D）高分辨率MARS掃描儀，兩者都描繪了尿酸鈉（MSU）晶體沉積物，MARS檢測更精細的細節(jié)和更高的MSU體積。（E）從巖心獲得的樣品的偏振光顯微鏡，確認存在負雙折射MSU晶體。

心血管疾病中動脈粥樣硬化斑塊的表征

                    帶有鐵沉積物的斑塊                       從血管分叉處切除斑塊。

識別易感（易破裂）動脈粥樣硬化斑塊對于避免嚴重的不良事件（如中風或心臟病發(fā)作）至關(guān)重要。脆弱的斑塊通過鐵沉積物、脂核和薄纖維帽來識別。改進的軟組織辨別力、材料分化和高空間分辨率相結(jié)合，創(chuàng)造了一種識別脆弱斑塊的出色工具。

左邊的圖像顯示了患有視網(wǎng)膜（眼睛）中風的患者的頸動脈斑塊。可見脂質(zhì)包被的空隙，可能是既往壞死核心破裂。MARS 沿密集鈣化區(qū)域以藍色顯示斑塊內(nèi)出血。右圖是切除的人頸動脈粥樣硬化在分叉水平上的曝光渲染圖像，顯示脂質(zhì)樣，鈣樣和水樣物質(zhì)成分。色調(diào)越深，組件的數(shù)量就越大。

臨床應用

我們的肢體掃描儀使用與我們的MARS Microlab 5X120掃描儀相同的硬件，軟件和可視化工具，后者已出售給所有的研究機構(gòu)。
憑借用于尋找希格斯玻色子的技術(shù)，我們的目標是提高患者吞吐量，體驗和診斷想象質(zhì)量。
MARS Extremity 5X120可以很容易地運輸和放置在狹小的空間內(nèi)，占地面積為1070 mm x 750 mm，并將幫助整形外科醫(yī)生為患者提供好的護理。

主要優(yōu)點

· 90 μm 體素大小

· 減少金屬偽影，可以評估金屬器皿周圍的骨頭

· 設(shè)計用于放置在患者最需要的地方，占地面積小，適合護理點使用

· 與傳統(tǒng) CT 系統(tǒng)相比，輻射劑量更低

· 掃描高度可調(diào)節(jié)，適合坐在舒適位置的人員

· 孔徑為 125 mm，用于掃描四肢

· 改善軟組織、脂質(zhì)、水和金屬的圖像質(zhì)量和材料辨別能力

成功案例