کوچک‌ترین سی‌تی‌اسکن جهان با وزن ۶ کیلوگرم معرفی شد

پژوهشگران چینی کوچک‌ترین و سبک‌ترین دستگاه سی‌تی‌اسکن جهان را با نام Xtomo-Cube و وزن تنها ۶ کیلوگرم ساخته‌اند.

به گزارش سرویس فناوری تک‌ناک، این دستگاه در کف دست جا می‌شود و برای تصویربرداری از نمونه‌های کوچک در محیط‌های آزمایشگاهی، آموزشی و فعالیت‌های میدانی طراحی شده است.

سی‌تی‌اسکنرهای معمولی بیمارستانی، دستگاه‌هایی بزرگ و چند تنی هستند که فضای قابل‌ توجهی اشغال می‌کنند، اما Xtomo-Cube تنها ۱۴ در ۱۳ در ۲۲ سانتی‌متر ابعاد دارد. اندازه این دستگاه تقریبا با یک اسپیکر رومیزی برابری می‌کند و یک نفر می‌تواند آن را با یک دست جابه‌جا کند.

شرکت Ruiying Detection Technology این سی‌تی‌اسکنر را ساخته است. این شرکت از مؤسسه فیزیک انرژی‌های بالا در آکادمی علوم چین منشعب شده است و Xtomo-Cube را کوچک‌ترین و سبک‌ترین سیستم سی‌تی‌اسکن ساخته‌شده تاکنون معرفی می‌کند.

پیش از این، رکورد کوچک‌ترین سی‌تی‌اسکن قابل‌حمل متعلق به دستگاهی بود که مرکز توسعه فناوری اشعه ایکس Fraunhofer در آلمان ساخته بود. آن دستگاه حدود ۱۹ کیلوگرم وزن داشت و بیش از سه برابر سنگین‌تر از محصول جدید چینی بود.

لیو بائودونگ، مهندس آکادمی علوم چین و مدیرکل Ruiying اعلام کرده است که Xtomo-Cube را می‌توان با یک دست نگه داشت. او این محصول را کوچک‌ترین و سبک‌ترین سیستم سی‌تی‌اسکن جهان توصیف کرده و گفته است که به همین دلیل برخی آن را «سی‌تی‌اسکن دستی» می‌نامند.

بیشتر بخوانید: ساخت نخستین دستگاه سی‌تی‌اسکن ۳۲ اسلایس در ایران

تصویربرداری با جزئیاتی هم‌اندازه ضخامت موی انسان

فناوری سی‌تی یا توموگرافی کامپیوتری با ثبت مجموعه‌ای از تصاویر اشعه ایکس از زوایای مختلف کار می‌کند. سپس سیستم، این تصاویر را با کمک پردازش کامپیوتری ترکیب می‌کند تا یک مدل سه‌بعدی از ساختار داخلی جسم ایجاد شود.

این فناوری از دهه ۱۹۷۰ وارد پزشکی شد. گادفری هانسفیلد، مهندس بریتانیایی، نخستین سی‌تی‌اسکنر بالینی را در لندن ساخت و این دستگاه بعدها برای شناسایی یک تومور مغزی مورد استفاده قرار گرفت.

مهندسان برای ساخت Xtomo-Cube همان اجزای اصلی یک سی‌تی‌اسکنر شامل منبع اشعه ایکس، بخش چرخان و آشکارساز را در فضایی بسیار کوچک قرار داده‌اند. حفظ کیفیت تصویربرداری در چنین ابعادی یکی از مهم‌ترین چالش‌های فنی پروژه بوده است.

این دستگاه برای اسکن بدن انسان طراحی نشده است. میدان تصویربرداری Xtomo-Cube تنها ۱۶ میلی‌متر قطر دارد و به همین دلیل کاربرد آن به اجسام و نمونه‌های کوچک محدود می‌شود.

منبع اشعه ایکس دستگاه با ولتاژ ۵۰ کیلوولت پیک کار می‌کند که در مقایسه با سی‌تی‌اسکنرهای پزشکی مقدار بسیار پایین‌تری است. کاهش انرژی اشعه ایکس نیاز دستگاه به تجهیزات سنگین محافظ در برابر پرتو را نیز کاهش داده و نقش مهمی در کوچک شدن ابعاد آن داشته است.

آشکارساز Xtomo-Cube از پیکسل‌هایی با اندازه ۱۸.۵ میکرومتر استفاده می‌کند. کوچک بودن این پیکسل‌ها به دستگاه اجازه می‌دهد شبکه تصویری دقیق‌تری ایجاد کند.

وضوح فضایی این اسکنر به ۸۰ میکرومتر می‌رسد. این عدد نشان می‌دهد دستگاه می‌تواند جزئیاتی تقریبا هم‌اندازه ضخامت یک تار موی انسان را در تصاویر بازسازی‌شده تشخیص دهد.

سی‌تی‌اسکنر جدید حدود ۲۰۰ وات برق مصرف می‌کند. این میزان مصرف پایین به کاربران اجازه می‌دهد دستگاه را حتی با یک پاوربانک قابل‌حمل سازگار راه‌اندازی کنند. شرکت سازنده معتقد است این قابلیت می‌تواند استفاده از دستگاه را در محیط‌هایی که دسترسی مستقیم به برق وجود ندارد، امکان‌پذیر کند.

بیشتر بخوانید: تصویربرداری از مغز بدون نیاز به بی‌هوشی!

کاربرد کوچک‌ترین سی‌تی‌اسکن جهان

شرکت Ruiying یکی از کاربردهای اصلی Xtomo-Cube را فعالیت‌های میدانی پژوهشگران معرفی کرده است. باستان‌شناسان و زمین‌شناسان معمولا برای بررسی ساختار داخلی نمونه‌های کوچک مجبور هستند آنها را به آزمایشگاه منتقل کنند. انتقال اشیای شکننده می‌تواند دشوار باشد و دریافت نتایج نیز گاهی چند هفته زمان می‌برد.

سی‌تی‌اسکن قابل‌حمل جدید می‌تواند بخشی از این فرایند را مستقیما به محل کاوش منتقل کند. پژوهشگران می‌توانند دانه‌های باستانی، طلسم‌های کوچک، اشیای ظریف یا مغزه‌های رسوبی را همان‌جا اسکن کنند و در مدت کوتاهی ساختار داخلی آنها را ببینند.

دسترسی سریع به تصاویر می‌تواند به پژوهشگران کمک کند درباره ادامه حفاری یا بررسی بیشتر یک نمونه تصمیم بگیرند. به این ترتیب، نیازی نیست تمام یافته‌ها برای بررسی اولیه به آزمایشگاه‌های مجهز منتقل شوند.

همچنین شرکت سازنده، Xtomo-Cube را برای دانشگاه‌ها مناسب می‌داند. ولتاژ پایین‌تر منبع اشعه ایکس خطر پرتودهی را کاهش می‌دهد و استفاده آموزشی از دستگاه را ساده‌تر می‌کند.

کاربران برخلاف بسیاری از سیستم‌های تجاری بسته، می‌توانند پارامترهای مختلف اسکن را در Xtomo-Cube تغییر دهند. همچنین دستگاه امکان دسترسی به داده‌های خام را فراهم می‌کند و پژوهشگران می‌توانند الگوریتم‌های مختلف بازسازی تصویر را روی داده‌های واقعی آزمایش کنند.

شرکت Ruiying هنوز قیمت Xtomo-Cube یا زمان عرضه تجاری آن را اعلام نکرده است. با وجود این، ترکیب ابعاد کوچک، وزن ۶ کیلوگرمی، مصرف برق پایین و وضوح ۸۰ میکرومتری می‌تواند این دستگاه را به ابزاری کاربردی برای پژوهش‌های میدانی و آموزش تبدیل کند. این محصول قرار نیست جایگزین سی‌تی‌اسکنرهای بیمارستانی یا صنعتی شود، اما می‌تواند تصویربرداری سه‌بعدی از نمونه‌های کوچک را در مکان‌هایی ممکن کند که استفاده از دستگاه‌های بزرگ و سنگین امکان‌پذیر نیست.

بیشتر بخوانید: تشخیص سریع سکته مغزی با گوشی هوشمند!