基于X射線光柵相位襯度的小動物無損成像研究.pdf

1、近年來，X射線光柵相位襯度成像成為當前X射線成像學界的研究熱點，因其與傳統(tǒng)X光源的高度兼容性而被認為是未來臨床醫(yī)學無損診斷的關鍵技術。與現(xiàn)有的X射線吸收襯度成像技術相比，相位襯度成像技術在對軟組織等輕元素樣品成像時具有不可替代的分辨能力，能夠同時獲得動物和人體的骨骼、器官等硬組織和軟組織的高襯度、大視場、免造影的三維結構成像。該技術在一次成像過程中，可以通過信息分離算法獲得吸收襯度圖像、相位襯度圖像和散射襯度圖像，三者各有特色，又相互補

2、充，獲取的信息量遠超過傳統(tǒng)醫(yī)用X射線CT裝置，因此在癌癥早期防治、免造影診斷、動物無損研究等方面具有重要的科研價值和潛在的應用前景。
　　本論文利用中國科學技術大學國家同步輻射實驗室的一個基于幾何投影的X射線光柵相位襯度成像實驗平臺，開展小動物的無損成像研究?；谠撈脚_，本論文主要開展了以下兩方面的工作:
　　1.基于X射線光柵相位襯度的小鼠肺部無損成像研究
　　肺癌是臨床死亡率最高的惡性腫瘤之一，尋找更為有效的早期診

3、斷手段成為治療肺癌等惡性腫瘤的迫切要求。我們利用基于幾何投影的X射線相位襯度成像技術，對植有黑色素瘤的小鼠肺部進行無損成像研究，在X射線相位襯度成像應用于肺癌早期診斷方面進行了有益的嘗試。實驗結果顯示:在植有黑色素瘤癌變的小鼠肺部樣品的相位襯度圖像中，不但觀察到了表面凸起的黑色素瘤，而且還展示了其內(nèi)部癌變組織的豐富細節(jié)，并且其襯噪比高于正常肺部。上述研究證明了利用光柵相位襯度成像實現(xiàn)肺癌早期檢測的可能性，在肺癌早期診斷方面具有成像快、清

4、晰等獨特優(yōu)勢。
　　2.基于X射線光柵相位襯度的鯽魚無損成像研究
　　探究常用魚類的結構對于確保食品安全和人體健康具有非常重要的意義。我們基于幾何投影的X射線光柵相位襯度成像技術，無損研究活體鯽魚的魚體結構，利用福爾馬林溶液處理樣品，發(fā)現(xiàn)成像結果清楚地顯示出魚腸軟組織的結構。這是第一次利用常規(guī)X射線光源的光柵相位襯度成像技術觀察到魚腸軟組織。我們還發(fā)現(xiàn)，經(jīng)福爾馬林溶液處理鯽魚樣品的吸收襯度圖像、相位襯度圖像和散射襯度圖像的襯