MARS小动物多能谱CT扫描仪

主要特点

高空间分辨率、材料重建和量化

通过使用Medipix3RX探测器芯片捕获的能量信息，MARS光谱CT提供下一代CT成像，识别和量化内在和外在材料，从低对比度材料如脂质和水到高对比度，包括钙，钆和碘。

具有组织学水平信息的分子成像

使用市售的纳米颗粒探针，MARS光谱CT提供有关组织内特定细胞类型的组织学水平信息，而无需昂贵的放射性示踪剂或低穿透荧光探针。*的算法和数据处理允许同时检测和定量多达六种材料。

改进的杂质表征

到目前为止，传统CT对低对比度软组织的分化较差，但通过材料定量，MARS光谱CT可以评估软组织的脂质/水组成，对脂肪肝疾病，动脉粥样硬化，肥胖等领域的研究有益。光谱曲线用于相关组织的CT“指纹”。

减少辐射

由于所有信息都包含在光子的能量和光子的分布中，因此不需要高剂量来实现高质量的图像。减少了重复扫描的需要。这也有利于计划进行纵向研究的研究人员，因为可以以低剂量重复扫描同一受试者。

3D体积可视化工具，带魔术镜头

MARS Vision（可视化软件）工作区中的魔术镜头工具提供了隐藏或显示特定材料通道的功能，以改进评估。MARS 生成的信息以易于访问的 DICOM 格式存储。

易于转化为临床人体成像

MARS Microlab 5X120 扫描仪可在人体能量范围 （30 -120 keV） 内工作，所展示的应用可轻松转换为人体比例成像。

减少金属伪影

光谱CT的性质，以及光子计数和电荷求和模式的使用，意味着在重建和材料分解过程中可以减少光束硬化等金属伪影。

设置个性化的扫描协议

MARS Microlab 5X120 专为各种应用而设计，因此用户可以灵活地设计或调整协议，以针对其需求和特定应用优化其扫描。这包括改变能量窗口宽度，体素大小，源到探测器距离等的能力。

提供对重建前和重建后数据的访问

所有MARS扫描仪都带有自己的专有重建算法，但用户也能够访问所有原始数据。这为用户提供了灵活性，可以根据需要应用自己的图像处理和重建技术。

MARS小动物多能谱CT扫描仪的应用模型

多种造影剂的小鼠模型

金纳米颗粒位于肺部，碘存在于膀胱和肾脏中，钆位于胃和肠中。软组织以蓝色标识，骨骼以白色标识。

分子成像

更好地监测药物输送

体外抗体-金纳米颗粒复合物特异性结合的成像

MARS扫描为CT上的靶向成像探头打开了大门。

了解基于抗体的治疗是否已到达其靶组织可能很困难。MARS光谱CT提供了一种跟踪纳米颗粒的方法，使临床前研究人员能够确信他们的治疗已经到达他们的靶细胞。

（a），（b），（c）氯化金（d）的校准标准 HER2阳性乳腺癌细胞与金纳米颗粒一起孵育与单克隆抗体功能化 Herceptin（e） HER2阳性乳腺癌细胞与金纳米颗粒一起孵育与单克隆抗体功能化

更好地表征肿瘤

使用纳米颗粒点亮肿瘤新生血管化

在动物的侧腹下放置了一个肿瘤。注入小金纳米颗粒（5nm）。非功能化的纳米颗粒积聚在血管泄漏较多的新生血管区域（例如肿瘤）。

个案研究

用于乳腺癌微钙化的靶向探针

案例研究：圣母大学的研究人员在小鼠模型中使用修饰的金纳米颗粒成功地靶向了乳房微钙化。MARS对切除组织的扫描显示金纳米颗粒的共定位和微钙化。

开发有针对性的成像探头

针对骨微骨折的功能化纳米颗粒

 鉴定和定量一种新型的基于哈芬尼亚的功能化纳米颗粒。基于Hafnia的纳米颗粒突出了切除的人指骨（左）和大鼠标本（中）中的骨微损伤。此外，评估了功能化纳米颗粒与非功能化纳米颗粒的比较。这项研究是与美国巴尔的摩马里兰大学和美国厄巴纳厄巴纳香槟分校的伊利诺伊大学合作进行的。

改善软组织辨别力

与传统 X 射线系统相比，光谱成像可提供更好的软组织对比度。这使得能够以高空间分辨率成像和区分心血管疾病的病理特征，例如动脉粥样硬化斑块的成分。或者，它可以用来更好地表征肌肉，骨骼和脂肪

羊排中的脂质（米色）、钙（白色）和软组织（红色）（左）和切除的动脉粥样硬化斑块（右）的轮廓。

传染病成像

通过高分辨率和高软组织对MARS材料图像的对比，可以比常规CT图像更早，更准确地识别和量化肺中局部增加的衰减（由于实质密度增加）。这提高了毛玻璃混浊，铺路外观和空气空间固结的可检测性，这些都是结核病和肺炎诊断中的重要射线照相特征。

同样，对于高分辨率的MARS衰减图像，支气管周围间质厚度，支气管壁厚度以及支气管和细支气管的腔大小可能比常规CT图像更准确，这最终可以改善结核病的早期检测。

在单次扫描中提供骨骼结构和材料信息

MARS可以同时测量结构和材料信息。

这意味着可以在骨部位内测量骨矿化或骨密度测定法以及皮质厚度，小梁厚度和小梁间距等结构特征。

此外，可以测量软骨健康的一些生物标志物，包括骨关节炎的早期测量。

关节健康：晶体关节炎

与传统模式相比，MARS提供小关节的多能量信息和晶体类型特定图像，在更高的空间分辨率（<80μm）下具有更高的诊断价值。

(A）切除痛风手指，核心（箭头）露出皮下托菲斯。（B） X 线平片显示骨糜烂，边缘悬垂，软组织变化与上睑一致。（三）传统的双能CT图像和（D）高分辨率MARS扫描仪，两者都描绘了尿酸钠（MSU）晶体沉积物，MARS检测更精细的细节和更高的MSU体积。（E）从岩心获得的样品的偏振光显微镜，确认存在负双折射MSU晶体。

心血管疾病中动脉粥样硬化斑块的表征

                    带有铁沉积物的斑块                       从血管分叉处切除斑块。

识别易感（易破裂）动脉粥样硬化斑块对于避免严重的不良事件（如中风或心脏病发作）至关重要。脆弱的斑块通过铁沉积物、脂核和薄纤维帽来识别。改进的软组织辨别力、材料分化和高空间分辨率相结合，创造了一种识别脆弱斑块的出色工具。

左边的图像显示了患有视网膜（眼睛）中风的患者的颈动脉斑块。可见脂质包被的空隙，可能是既往坏死核心破裂。MARS 沿密集钙化区域以蓝色显示斑块内出血。右图是切除的人颈动脉粥样硬化在分叉水平上的曝光渲染图像，显示脂质样，钙样和水样物质成分。色调越深，组件的数量就越大。

临床应用

我们的肢体扫描仪使用与我们的MARS Microlab 5X120扫描仪相同的硬件，软件和可视化工具，后者已出售给所有的研究机构。
凭借用于寻找希格斯玻色子的技术，我们的目标是提高患者吞吐量，体验和诊断想象质量。
MARS Extremity 5X120可以很容易地运输和放置在狭小的空间内，占地面积为1070 mm x 750 mm，并将帮助整形外科医生为患者提供好的护理。

主要优点

· 90 μm 体素大小

· 减少金属伪影，可以评估金属器皿周围的骨头

· 设计用于放置在患者最需要的地方，占地面积小，适合护理点使用

· 与传统 CT 系统相比，辐射剂量更低

· 扫描高度可调节，适合坐在舒适位置的人员

· 孔径为 125 mm，用于扫描四肢

· 改善软组织、脂质、水和金属的图像质量和材料辨别能力

成功案例