脊柱侧凸大规模筛查的手掌大小的3D超声成像系统

理工大学(理大)最近表示，由于理大的脊柱侧凸研究专家开发的便携式成像系统，更多年轻人可以及早发现脊柱侧凸状况，并经常监察。用于无辐射脊柱侧凸评估的第一款手掌大小的3D超声成像系统，名为“Scolioscan Air”，可以为学校和社区的任何地方带来准确，安全和具有成本效益的大规模筛查。

由理大生物医学工程系(BME)研究团队开发的便携式Scolioscan Air最近在4月举行的第47届日内瓦国际发明展览会上获得了大奖，获得评委会恭喜的金奖和特别优异奖。

脊柱侧凸是影响青少年的最普遍的脊柱疾病之一。据估计，约有3%至5%的青少年患有脊柱侧凸，近年来患病率增加。最近在广州进行的一项研究表明，对于14岁和15岁的女孩，患病率高达13.8%。大约15%的患有脊柱侧凸的青少年会出现病情恶化，当曲线发展到中度或严重状态时，需要支撑或手术。因此，在青少年学龄儿童快速成长期间及早发现脊柱侧凸症状和定期检查至关重要。目前，X射线成像是脊柱侧凸评估的临床金标准，但辐射暴露可能会增加患癌症的风险。

理大开发的脊柱侧凸成像技术

研究负责人，生物医学工程教授郑永平教授和生物医学工程教授Henry G. Leong表示，Scolioscan Air是基于PolyU开发的3D Scography扫描技术的先进系统(Scolioscan)(重约150公斤)。“Scolioscan”于2016年成功商业化为诊所设施。

Scolioscan无辐射且比普及的X射线成像技术更具成本效益，可以促进大规模筛查和频繁的后续监测。临床试验证明，新技术非常可靠，曲线测量的准确性与X射线评估相当。此外，它可以在任何姿势下获得图像，提供椎骨旋转和肌肉相关信息，并形成用于脊柱畸形的三维分析的3D脊柱模型。所有这些都不能通过目前常用的X射线成像系统来实现。Scolioscan还可用于进行预后和监测每个脊柱侧凸患者的治疗结果，以建立个性化的治疗计划。

掌上型Scolioscan Air可随时随地进行筛查

该研究团队最近将这项新技术应用于他们进一步开发的便携式手掌大小的Scolioscan Air，重量仅为5公斤。“通过这项创新，我们现在可以随时随地为青少年提供设备和大规模筛查服务。这将有助于实施基于学校的脊柱侧凸筛查，以便在脊柱弯曲严重到足以引起慢性疼痛之前检测和治疗脊柱弯曲。其他健康问题在青少年中，“郑教授说。“此外，当为脊柱侧凸患者提供非手术治疗时，医护人员可以使用Scolioscan Air进行实时评估，以优化治疗效果。”

Scolioscan Air由三个硬件组成：i)手掌大小的无线超声探头，底部安装有光学标记;ii)深度相机;iii)具有专用软件的笔记本电脑或平板电脑。紧凑型光学标记和深度相机取代了Scolioscan中使用的空间传感器，因此有助于大幅缩小设备尺寸。

此外，早期团队开发的3D超声图像重建，可视化和测量技术，包括全自动曲率测量方法和3D脊柱畸形分析软件，也可应用于Scolioscan Air。

新开发的Scolioscan Air光学三维空间跟踪方法具有很高的精度，可与Scolioscan相媲美。此外，技术兼容性使得Scolioscan Air可随时用于商业化以供大众使用。与其他扫描系统相比，Scolioscan Air可以在行李箱内携带，从而显着降低材料成本，尺寸和重量。

自2016年以来，Scolioscan已在不同国家注册为医疗器械，包括和澳大利亚。理大及合作公司已向全球共有23项相关技术专利授予或提交。基于诊所的系统已安装在，澳门，内地，荷兰，澳大利亚，等国的诊所;并已用于超过4,000名患者的脊柱侧凸扫描。

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