- Xtomo-Cube 是全球最小的手持 CT 扫描仪，重仅 6 公斤。
- 该装置的空间分辨率为 80 微米，适合分析小物体。
- 新扫描仪可在四升空间内整合 X 光源和探测器。
- 设置和原始成像数据对用户保持开放，促进实验与研究。
新开发的 CT 扫描仪小巧可手持，现在能够生成细小化石和考古遗物的详细 3D 图像。研究人员研制的 Xtomo-Cube 装置，尺寸大约相当于桌面扬声器，重仅 6 公斤（13.2 磅），因此获得"掌中 CT 扫描仪"的昵称，这个称谓未能完全表达其真正的紧凑性。中国科学院的高级工程师及该装置背后公司的总经理刘保东形容这部机器的地位十分明确，其为世界上最小和最轻的 CT 系统。
小巧且高效的扫描仪
该装置的空间分辨率为 80 微米，大约是人类头发的宽度。这种精确度使其能够分析从蜗牛壳到药物胶囊的物体。该机器体积仅为四升，耗电量仅约 200 瓦，非常适合于野外工作时使用普通的便携式电源。刘表示，所有主要部件，包括 X 光源、旋转平台和探测器，均在国内开发和制造。此前，最小的 CT 机器是由德国开发的，重达 19 公斤，是新扫描仪的三倍多。
刘描述这一中心工程挑战在于将 X 光源、探测器和旋转平台压缩进四升的空间内，同时保持精细的成像细节。CT 扫描利用从多个角度捕获的 X 光来构建物体内部结构的详细 3D 模型。第一台临床 CT 扫描仪于 1971 年在伦敦问世，由英国工程师戈弗雷·亨斯菲尔德开发，该机器长 3 米（9.8 英尺），只能扫描患者的头部，并且生成两张 2D 图像约需五分钟。
如今，医院常规依赖 CT 扫描仪来发现肿瘤、内部出血和其他损伤。研究人员也使用类似的机器来检查化石、考古发现和工业元件，而不会造成损坏。尽管这些应用不断扩展，CT 扫描仪依然保持着庞大和沉重的特征。典型的医院扫描仪高约 2 米，宽约 2 米，重约 2 公吨，而某些工业系统则更大。刘将各类 CT 扫描仪比作车辆，从跑车到卡车，将这款新装置形容为该类别中的紧凑型汽车。
开放性设置促进研究
他表示，开发的目标并不是要扫描所有物体，而是专门针对现有大型机器难以处理的小物体进行内部观察。该扫描仪的小巧尺寸和相对低能耗的 X 光也适合于大学教室和研究实验室。与许多商业 CT 系统不同，其设置和原始成像数据对用户保持开放，这种开放性使学生和研究人员能够直接实验 CT 图像的收集、重建和改进过程。
小型 CT 扫描仪的应用潜力
Xtomo-Cube 的开发标志着 CT 扫描技术的一个重要进步，尤其是在小物体的内部观察方面。传统 CT 扫描仪的庞大体积限制了其在某些应用中的灵活性，而这款新装置的轻便设计使其能够在多种环境中使用，包括野外和研究实验室。其开放性设置让学生和研究人员能够进行创新实验，这对于推动相关领域的研究和教育具有重要意义。