日前從中國科學技術(shù)大學獲悉,該校研究員吳自玉領(lǐng)導的北京同步輻射裝置和合肥國家同步輻射實驗室聯(lián)合成像科研小組,在X射線相位襯度成像研究領(lǐng)域取得重大突破,其研究成果克服了醫(yī)學X射線CT技術(shù)應(yīng)用X射線相位襯度成像方法的障礙,為形成更加快速、靈敏度更高、更安全的X射線相位CT技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。專家預(yù)測,這項新技術(shù)的誕生,將催生新型X射線相位CT產(chǎn)業(yè)。
從倫琴發(fā)現(xiàn)X射線至今的100多年里,傳統(tǒng)的基于吸收的X射線成像技術(shù)在醫(yī)學臨床診斷、生物學、材料科學、信息科學、安全檢查和許多工業(yè)產(chǎn)品檢測領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,X射線透視和X射線CT與我們每一個人的生活和健康息息相關(guān)。然而,傳統(tǒng)的X射線成像技術(shù)對重元素為主的物體(如骨頭、金屬等)比較敏感,能獲得清晰的圖像,而對輕元素為主的生物軟組織(如早期腫瘤、血管)、高分子材料(如多孔塑料、碳纖維、高聚合物)只能得到模糊的圖像。與之相比,近十幾年來發(fā)展起來的X射線相位襯度成像具有明顯的優(yōu)勢,可以對輕元素構(gòu)成的生物軟組織獲得高清晰(襯度)的圖像。但由于成像方法比較繁瑣,成像時間過長,輻射劑量過高,不適合生物醫(yī)學樣品的成像要求,難于與目前廣泛使用的醫(yī)學X射線CT技術(shù)相結(jié)合,因此,X射線相位襯度成像技術(shù)的推廣應(yīng)用遇到了瓶頸。
吳自玉領(lǐng)導的聯(lián)合成像科研小組,瞄準X射線相位襯度成像普及應(yīng)用這個與人類健康緊密相關(guān)的課題,利用X射線正面入射和反面入射吸收相同、折射角相反的原理,提出攻克這一難題的研究方案。為了驗證這一研究方案的可行性,科研人員先后與日本東京大學和瑞士同步輻射光源的X射線成像專家合作,對老鼠關(guān)節(jié)、腦部等軟組織開展了一系列實驗研究,獲得了完全肯定的實驗結(jié)果。新方法具有簡便、快速、低輻射劑量(輻射劑量至少降低50%)的特點,可以與現(xiàn)有的醫(yī)學X射線CT技術(shù)相結(jié)合,形成操作簡便、輻射劑量低的X射線相位CT新技術(shù)。
這項研究成果被審稿人譽為“近20年來X射線成像研究取得的重大突破”。該成果一經(jīng)發(fā)表,立即引起國際同行的高度關(guān)注,今年8月中旬在美國芝加哥舉行的第十屆X射線顯微術(shù)國際會議上,吳自玉所作的特邀報告獲得多位國際X射線成像專家的高度評價,一致認為該成果具有巨大的應(yīng)用前景。
從倫琴發(fā)現(xiàn)X射線至今的100多年里,傳統(tǒng)的基于吸收的X射線成像技術(shù)在醫(yī)學臨床診斷、生物學、材料科學、信息科學、安全檢查和許多工業(yè)產(chǎn)品檢測領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,X射線透視和X射線CT與我們每一個人的生活和健康息息相關(guān)。然而,傳統(tǒng)的X射線成像技術(shù)對重元素為主的物體(如骨頭、金屬等)比較敏感,能獲得清晰的圖像,而對輕元素為主的生物軟組織(如早期腫瘤、血管)、高分子材料(如多孔塑料、碳纖維、高聚合物)只能得到模糊的圖像。與之相比,近十幾年來發(fā)展起來的X射線相位襯度成像具有明顯的優(yōu)勢,可以對輕元素構(gòu)成的生物軟組織獲得高清晰(襯度)的圖像。但由于成像方法比較繁瑣,成像時間過長,輻射劑量過高,不適合生物醫(yī)學樣品的成像要求,難于與目前廣泛使用的醫(yī)學X射線CT技術(shù)相結(jié)合,因此,X射線相位襯度成像技術(shù)的推廣應(yīng)用遇到了瓶頸。
吳自玉領(lǐng)導的聯(lián)合成像科研小組,瞄準X射線相位襯度成像普及應(yīng)用這個與人類健康緊密相關(guān)的課題,利用X射線正面入射和反面入射吸收相同、折射角相反的原理,提出攻克這一難題的研究方案。為了驗證這一研究方案的可行性,科研人員先后與日本東京大學和瑞士同步輻射光源的X射線成像專家合作,對老鼠關(guān)節(jié)、腦部等軟組織開展了一系列實驗研究,獲得了完全肯定的實驗結(jié)果。新方法具有簡便、快速、低輻射劑量(輻射劑量至少降低50%)的特點,可以與現(xiàn)有的醫(yī)學X射線CT技術(shù)相結(jié)合,形成操作簡便、輻射劑量低的X射線相位CT新技術(shù)。
這項研究成果被審稿人譽為“近20年來X射線成像研究取得的重大突破”。該成果一經(jīng)發(fā)表,立即引起國際同行的高度關(guān)注,今年8月中旬在美國芝加哥舉行的第十屆X射線顯微術(shù)國際會議上,吳自玉所作的特邀報告獲得多位國際X射線成像專家的高度評價,一致認為該成果具有巨大的應(yīng)用前景。