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X射線相干散射成像在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)展

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第 2卷第 2期 5 20 0 6年 4月

北京生物醫(yī)學(xué)工程 B in i e i l nier g e i Bo dc g e n jg m aE n i

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綜述

x射線相干散射成像在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)展 劉太輝 摘要

宋建中劉景鑫王忠厚韓廣良

X射線相干散射在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用是當(dāng)前的一個(gè)極有前途和極富挑戰(zhàn)性的課題。本文概述了 x射線

相干散射成像技術(shù)的原理和在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。重點(diǎn)介紹了 x射線相干散射成像技術(shù)、x射線衍射增強(qiáng)成像技術(shù)和 x射線相干散射 C T成像技術(shù)的研究和進(jìn)展。從臨床應(yīng)用的角度對(duì)它們進(jìn)行了展望。 關(guān)鍵詞相干散射衍射增強(qiáng)成像 ( E)相干散射 C ( S T骨礦密度 ( M ) DI T CC ) B D 中圖分類號(hào) R 1 81文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 10—2 8 (0 6 20 0 .5 0 23 0 2 0 )0 . 40 2

T e Ap l ai n o r y C h r n c t r I g g i e ii e H U T iu,S NG Ja z o g, h p c t fX-a o e e tS a t ma i M d cn i o e n n ah i’ O in h n’

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c h r n c t r ma i g a ds me e a pe p l n me iie ae ito u e . T e rs a c n e eo me to ry c h r n c t ri g n,X— o e e t sat g n n o x m lsa p i i d cn r nr d c e i d e d h e e r h a d d v lp n X—a o e ts at f e e ma i g

r irc o h ne a ga dX ry o e n sa e T i ai r an m ai d T ef u i n wt h i ei i c p l a o a d f t n n a c i百n n — h r tc t r s sae i ys m r e . tr o t s e c n c n pi t n y fa i e d m ac e t C m . m l u z h u ef h e q n l ia c i u i p o p ce swe1 s r s e t a l. d

【 e od】 chr tctr K yw rs o e a ens t e b n iea d ni ( MD o em n rl e sy B ) t

d r tneh c an D I ia i na e i g g( E) f co n dm i

c e ns tr opt mg py( ST o r tc t m u t o ah CC ) h e ae c e o r d

x射線的相干散射 (— ychrn sae)就是指 x射 x r oe tctr a e t線的衍射，又稱為 x射線的彈性散射，有些文獻(xiàn)中稱為 x 射線前向小角度散射。勞厄 ( a o ae發(fā)現(xiàn)了 x射線 M xynLu)的衍射現(xiàn)象，在 11人們第一次獲得了 x射線的相干散 92年射圖像，那是對(duì)銅的晶體結(jié)構(gòu)成像。x射線相干散射技術(shù)可以用來(lái)檢測(cè)分子和超分子結(jié)構(gòu)的類型。所以在對(duì)物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析時(shí)，x射線相干散射是一種有效的方法。 x射線發(fā)現(xiàn)至今 10余年來(lái)，其應(yīng)用沿著兩個(gè)不同方

0向在發(fā)展：一個(gè)是在醫(yī)學(xué)診斷上有限制地使用透射成像方式輔助進(jìn)行醫(yī)學(xué)的診斷；另一個(gè)是 x射線的散射，它主要被用于對(duì)物質(zhì)的原子和分子結(jié)構(gòu)的研究；X射線的相干散射在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用還是最近十幾年的事情。國(guó)外的一些醫(yī) 基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金 (0 702資助 6326 )作者單位： 1中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所 (安 706 )西 108 2中國(guó)科學(xué)院研究生院 (京 10 3 )北 009 3中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所 (長(zhǎng)春 10 3 ) 3 0 1 一

學(xué)研究機(jī)構(gòu)和放射線技術(shù)研究機(jī)構(gòu)都對(duì) x射線的相干散射作用在醫(yī)學(xué)診斷上的應(yīng)用給與了極大地關(guān)注，并取得了一 些初步的研究成果。

在醫(yī)學(xué)的臨床應(yīng)用中，目前的放射線影像設(shè)備主要還是應(yīng)用 x射線的透射衰減效應(yīng)作為成像的主要手段。但是由于透射成像對(duì)細(xì)節(jié)展示能力不夠，影像只能夠反映某些人體組織的病變，對(duì)許多疾病不能準(zhǔn)確判斷。例如， x射線乳房透視成像術(shù)對(duì)婦女的乳腺癌的診斷的假陽(yáng)性比率很

高，有大約 2%的患者必須另外做活體組織檢查來(lái)確診…。 0 同時(shí)，假陰性的比率也很高，相對(duì)那些準(zhǔn)確確診的癌癥病 人的比例，大約 1%被誤診為陰性。而對(duì)人體的軟骨的可 0視化是目前的 x射線醫(yī)學(xué)影像設(shè)備無(wú)法完成的，同樣對(duì)肺氣腫和瘤腺腫的早期診斷也是很難實(shí)現(xiàn)的。 x射線相干散射在研究中所表現(xiàn)出的特性，為上述的問(wèn)題的解決提供了 種切實(shí)可行的方法，人們正考慮應(yīng)用 x射線的相干散射

技術(shù)輔助進(jìn)行更為精確的醫(yī)療診斷。相信在未來(lái)的醫(yī)學(xué)影 像技術(shù)中它會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。

4吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院 (春 10 3)長(zhǎng) 30 3

作者簡(jiǎn)介：劉太輝 (9o -,男，在讀博士，主要研究方向醫(yī)學(xué) 17_ ) 圖像處理。

1 X射線相干散射的基本原理 對(duì)于純晶體，x射線的相干散射 (射 )圖形由一系衍

  本文關(guān)鍵詞：X射線相干散射在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。