記者近日從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉,該校吳自玉研究員領(lǐng)導(dǎo)的北京同步輻射裝置和合肥國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)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(xué)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、的X射線相位CT技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。這項(xiàng)研究成果發(fā)表在近出版的國(guó)際權(quán)威期刊《美國(guó)科學(xué)院院刊》上,被審稿人譽(yù)為“近20年來X射線成像研究取得的重大突破”。
從X射線發(fā)現(xiàn)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(xué)臨床診斷、生物學(xué)、安全檢查等眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而,其成像技術(shù)對(duì)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(duì)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,近十幾年新發(fā)展起來的X射線相位襯度成像具有明顯的優(yōu)勢(shì),可以對(duì)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(shí)間過長(zhǎng),輻射劑量過高,不適合生物醫(yī)學(xué)樣品的成像要求,很難與醫(yī)學(xué)X射線CT技術(shù)相結(jié)合。
吳自玉領(lǐng)導(dǎo)的科研小組,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。他們先后與日本東京大學(xué)和瑞士同步輻射光源的X射線成像專家合作,對(duì)老鼠關(guān)節(jié)、腦部等軟組織開展了一系的實(shí)驗(yàn)研究,獲得了完全肯定的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。新方法具有簡(jiǎn)便、快速、低輻射劑量(輻射劑量至少降低50%)的特點(diǎn),可以與現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)X射線CT技術(shù)相結(jié)合,形成操作簡(jiǎn)便、輻射劑量低的X射線相位CT新技術(shù)。