螺旋CT掃描技術(shù)用于珍貴中藥材鑒定的應(yīng)用評(píng)價(jià)

牛全福，張喜娥，賀鵬飛，羅晉萍，馬雙成

（1.山西省呂梁市食品藥品檢驗(yàn)所，山西 呂梁 033000； 2.山西省呂梁市人民醫(yī)院，山西 呂梁 033000；3.山西省食品藥品檢驗(yàn)所，山西 太原 030001； 4.中國食品藥品檢定研究院，北京 100050）

動(dòng)物藥是中藥材的重要組成部分，隨著動(dòng)物資源越來越少，動(dòng)物類藥材也愈加珍貴。過去對(duì)其采集、檢驗(yàn)、質(zhì)量分析和標(biāo)準(zhǔn)的研究采用顯微切片，信息量大，專屬性強(qiáng)，但其制作手段有破壞性［1-2］。計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）的數(shù)字成像技術(shù)，大大促進(jìn)了醫(yī)學(xué)影像學(xué)的發(fā)展［3-5］，繼CT之后的磁共振（MRI）與發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層掃描（ECT）等新的數(shù)字成像技術(shù)均較少用于藥材鑒定。本研究中采用螺旋CT掃描技術(shù)，對(duì)以動(dòng)物角類藥材為代表的珍貴中藥材進(jìn)行鑒定，建立二維、三維專屬性特征圖，據(jù)此建立珍貴中藥材新的鑒定方法。現(xiàn)報(bào)道如下。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

Neusoft東軟?NeuViz128型螺旋CT掃描儀、Neu-Viz 128 1.0型64排螺旋CT 128層X線斷層攝影系統(tǒng)（沈陽東軟集團(tuán)）。

1.2 試藥

樣品（見圖1）經(jīng)山西省藥品檢驗(yàn)所高天愛主任藥師鑒定均為雄獸角。其中，水牛角產(chǎn)自福建廈門，為牛科動(dòng)物水牛Bubalusbubalis Linnaeus的角；黃牛角產(chǎn)自山西離石馬茂莊屠宰場(chǎng)，為牛科動(dòng)物牛（黃牛）Bostaurus domesticus的角；牦牛角產(chǎn)自甘肅武威天祝縣屠宰場(chǎng)，為牛科動(dòng)物牦牛Bosgrunniens（B.run-niens）的角；羚羊角產(chǎn)自俄羅斯，為牛科動(dòng)物賽加羚羊SaigatataricaLinnaeus的角［6-9］；藏羚羊角產(chǎn)自新疆，為牛科動(dòng)物藏羚羊Pantholops hodgsonii的角；山羊角產(chǎn)自山西離石馬茂莊屠宰場(chǎng)，為牛科動(dòng)物白山羊Capraaegagrushircus（家養(yǎng)白山羊）的角。

2 方法與結(jié)果

采用螺旋CT掃描儀掃描各動(dòng)物角，設(shè)置模式化掃描基本參數(shù)，利用X射線電磁波穿透組織，對(duì)同一部位的不同方向進(jìn)行多次曝光，實(shí)行單向的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，螺旋掃描，采用圖像數(shù)據(jù)內(nèi)插法重建圖像，利用多層螺旋CT重建技術(shù)，即實(shí)時(shí)多二維重建（MPR）、曲面重建（CPR）、最大密度投影（MIP）、三維容積漫游（VRT），重建的藥材樣品可旋轉(zhuǎn)，以觀察不同方位的三維圖像，展示其組織結(jié)構(gòu)的全貌（因篇幅所限，僅以羚羊角為例展示），通過多個(gè)一維或二維圖像來完全恢復(fù)原來的三維結(jié)構(gòu)的所有信息，獲得詳細(xì)的二維剖面圖、三維圖。大范圍掃描，一次完成一個(gè)檢查部位，以軸位數(shù)據(jù)重建出冠狀、矢狀、曲面、斜面任意角度的二維圖像和三維圖像。采用1.07版Dicom Viewer軟件瀏覽圖片。藥材樣品每層二維圖差異明顯，藥材樣品掃描CPR的三維圖與實(shí)物一致，MIP的三維圖差異明顯，可見樣品各自內(nèi)部結(jié)構(gòu)、密度、骨腔、骨塞及其天然縫隙。詳見圖2至圖6。

3 討論

傳統(tǒng)的中藥材鑒定包括性狀、顯微和理化鑒別，對(duì)于動(dòng)物角類藥材的鑒定，最常用的是性狀和顯微鑒定，通過切片或粉末的組織特征來鑒別其真?zhèn)危?0-13］，但顯微切片的制作煩瑣、耗時(shí)長，相近物種組織特征極相似，難以判定結(jié)果，且需破壞樣品。采用螺旋CT掃描方法鑒定中藥材，迄今仍首次提出和試驗(yàn)，該技術(shù)可在不破壞藥材樣品的情況下快速地獲得其二維、三維掃描圖像，更好地分析藥材樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)和整體結(jié)構(gòu)，還可拓展到農(nóng)業(yè)、林業(yè)、考古、海關(guān)、教學(xué)等領(lǐng)域，拓展到鮮活、珍貴藥材樣品，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。

本研究中螺旋CT機(jī)的體素和像素的分辨度較低（樣品需大于0.625mm），矩陣排列構(gòu)成的斷層CT圖像顯示未達(dá)微米級(jí)，二維圖（顯微結(jié)構(gòu)）特征欠理想；若在掃描圈光路上增加一圈“凸透鏡”，增加其放大倍數(shù)，利用電子束CTEBT顯微成像技術(shù)提升CT機(jī)Z軸分辨率，可得到更高的各向同性分辨率，建立百萬像素級(jí)成像平臺(tái)，可顯示高清晰細(xì)節(jié)，并可使放大倍數(shù)達(dá)微米級(jí)，提供更多更詳細(xì)的信息。該技術(shù)用于醫(yī)學(xué)臨床，可避免破壞性取樣，以“微型CT”直接觀察結(jié)果，達(dá)到早期診斷的目的；用于藥學(xué)領(lǐng)域，可確定中藥材的最佳采收期及制訂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。CT機(jī)還可進(jìn)行微型化改造，做成便攜式產(chǎn)品，使其使用更方便、快速，并使螺旋CT掃描儀像X光機(jī)一樣，操作時(shí)床位可平放或豎立，掃描圈可在防輻射玻璃外罩內(nèi)上下或前后移動(dòng)，進(jìn)行螺旋掃描，外罩防輻射玻璃可為開合的圓形或半圓形，以保護(hù)醫(yī)務(wù)（或試驗(yàn)）人員免受輻射。