同步辐射X射线成像及应用.ppt

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1、目录：同步辐射X射线相衬成像同步辐射双色减影成像上海光源的X射线成像及其医学应用线站相比常规的x射线光源，同步辐射光源具有：极高的光通量波长可调谐高度准直多种实验手段同步辐射光源的优势：同步辐射X射线相衬成像1896年2月8日，X射线在美国首次用于临床诊断1895年11月8日（星期五），伦琴给他妻子Bertha拍的左手透视片，手上戴有戒指第一张X射线成象照片吸收反衬传统的X射线成象系统都是基于样品不同部位对X射线吸收不同进行的，即所谓的吸收反衬成象。从1895年伦琴发现X射线开始，该方法在众多领域特别是临床医学领域获得了巨大的成功。

2、然而，受原理的限制它很难对密度相差不大的轻元素材料、生物软组织如血管、肿瘤等成清晰象。衬度产生机理吸收反衬样品的厚度或密度元素的吸收X射线透射成象机理：样品改变了入射光场的分布，探测器接收的光强分布包含了样品内部结构信息X射线相衬成象X-rayphasecontrastimaging(XPCI)就是利用X射线透过样品后携带的位相信息对样品内部结构成清晰象，它克服传统成象方法的不足，是一种全新的成象方法，也是目前X射线应用领域的研究热点，国际上大多数的同步辐射装置都有光束线开展相衬成象研究。RealTimeUltraHighResol

3、utionRadiologyonLiveSpecimens另一特点——活样品的高分辨率实时成象硬X射线相衬成象对光源的要求空间相干性：原则上应大于待分辨细节的最大尺寸，不要求整个照明范围全空间相干对平行光空间相干长度：ls=2l/a时间相干性：根据OTF分析，Dl~l0不会造成对比度过分降低，一般取Dl-l0/4。分辨率越高要求时间相干性越好合适的光源同步辐射或微聚焦X射线管普通X射线源无法满足要求，必须具备较高的相干性衍射增强成像(DEI)Humanbreastcancerspecimen.Specimenimagedinvitr

4、owithconventionalabsorption(top)anddiffraction-enhancedtechniques(bottom).ESRFConventionalimagePeakofanalyzerimageApparentrefractionimageattheSYRMEPbeamlineatELETTRAHumanFingerMouseheartradiographMouseheartapparentabsorptionimageMouseheartapparentrefractionimageattheSY

5、RMEPbeamlineatELETTRAMouselungsradiographMouselungspeakofreflectionimageMouselungsapparentrefractionimageattheSYRMEPbeamlineatELETTRA无造影剂血管造影术?300µm蜜蜂微血管材料力学ForceForceX-raysOriginallineofdetectDevelopedlineofdetect电化学反应过程成象250µmélectrodeCuivreZincZinc200μm金属材料的元素扩散过程成象

6、Al11ZngalliumgalliumDiffusiondegalliumfissuration聚合物材料内部结构研究——颗粒边界PP相衬CT--昆虫相衬CT--锌铝合金内部结构注意观察其中内含物同步辐射X射线医学应用－双色减影成像I造影——K吸收边（33.17KeV）吸收强度是骨、肉吸收的10000倍E1吸收边低端E2吸收边高端Gd造影——K吸收边（50.24KeV）Figure1.(a)IntravenoussynchrotronangiogramofthefirstpatientattheESRFtakeninalefta

7、nterioroblique(LAO)projection.TheimageshowsthesecondsegmentC2withastentandthecrux.RCA:rightcoronaryartery.(b)Conventionalselectivecoronaryangiographyofthesamepatient,intheLAOorientation,performedthesamedayatthecardiologicalunitofthehospitalafterarterialcatheterization.

8、Phys.Med.Biol.45(2000)L39–L43.“FirsthumantransvenouscoronaryangiographyattheESRF”(a)(b)常规造影Fig.3.Apictureofahumanhear