新一代CT助力癌症早期诊断,日美德展开竞争
2023/01/06
癌症诊断技术取得了巨大进步。新一代计算机断层扫描装置(CT)不仅可大幅减少辐射量,还能拍摄出高分辨率的图像。利用CT等的图像来发现癌症的人工智能(AI)技术开发也十分活跃。如果能够早期发现癌症并进行治疗,将有助于提高患者的生存率和生活质量。
2022年12月,冈山大学医院开始使用德国西门子医疗(Siemens Healthcare)生产的新一代CT“NAEOTOM Alpha”进行检查。这是日本国内引进的第4台、日本西部首次引进的新一代CT。该医院放射科教授平木隆夫表示,“可减少辐射,并在短时间内拍摄出更清晰的图像,很多优点值得期待”。
新一代CT被称为“光子计数CT(Photon-counting CT)”。CT的原理是照射X射线,穿过身体后用检测器来接收。过去使用一种叫做“闪烁体(Scintillator)”的荧光材料将X射线转换成可见光,然后再转换成电信号并生成图像。新一代CT使用半导体元件,可将X射线直接转换成电信号并形成图像。
新一代CT的分辨率达到了很高的水平,可以清楚地查看人类骨骼中最小的约1毫米的耳部“镫骨”的结构。辐射量也大幅减少。据悉过去进行超过70厘米的大范围扫描时需要约10秒,现在不到1秒即可完成。1次癌症检查即可扫描全身等,检查变得更加轻松。
西门子医疗利用生产半导体的子公司日本Acrorad的技术,花费约15年的时间实现了新一代CT的实用化。这是时隔约25年首次实现CT检测器的根本性更新。2022年1月,该CT在日本获得了医疗器械生产销售认证,并被东海大学医学部附属医院(神奈川县)首次引进。
围绕新一代CT,各国企业展开了激烈的开发竞争。美国通用电气(GE)旗下的GE医疗于2020年收购了在光子计数型检测器方面拥有优势的瑞典Prismatic Sensors公司。2022年12月,GE医疗在美国威斯康星大学启动了新一代CT的临床研究。
佳能也在运用2021年收购的加拿大Redlen Technologies的检测器技术。佳能的医疗器械子公司“佳能医疗系统(Canon Medical Systems)”在日本国立癌症研究中心设置了试制机,目前正在进行相关验证。
佳能医疗系统开发的新一代CT(图片由该公司提供) |
利用CT和超声检查的图像来发现人类容易忽略的微小癌症的AI技术也在开发之中。癌研究会有明医院(东京都江东区)与美国谷歌共同开发了通过乳房X射线摄影图像来检测乳腺癌的AI技术。研究团队撰写的论文刊登在了英国科学杂志《自然》(Nature)上,其中写到,这项AI技术基于英美约9万人的数据开发,判断准确度比医生还要高。
日本人脂肪比欧美人少,一般不易通过拍摄的图像发现乳腺癌。团队将通过有明医院约2万人的数据验证是否对日本人也有效,计划最早在2023年公布结果。
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