我國X射線成像技術取得進展
2023-04-11

中科院深圳先進院碳納米X射線成像技術取得進展


    中國科學院深圳先進技術研究院承擔的國家科技支撐計劃“基于碳納米X射線發射源的CT系統研發”課題團隊利用自主研發的碳納米管薄膜成功地獲取首張X射線二維成像圖。1月17日,科技部組織的專家組在先進院聽取了團隊工作匯報并現場考察了該成像裝置,對該技術表示了充分肯定,這是我國在碳納米管X射線源成像研究方面取得的突破性進展和成果。


    碳納米管X射線源是最近幾年發展起來的被認為是具有革命性的新型X射線源。具有一百年歷史的傳統X射線源基于熱電子發射陰極,而碳納米管X射線源創新性的用碳納米管場發射陰極取代熱陰極,從而使該X射線源具有可控發射、高時間分辨、低功耗且易于集成等諸多優勢。這些優勢將給X射線CT帶來結構上的突破。其中,最具潛力的方向之一即基于碳納米管X射線源陣列的靜態掃描CT。該CT以電子式的掃描取代傳統的機械轉動來獲取不同角度的圖像,可消除機械轉動帶來的成像偽影,縮短掃描時間,從而減少病人的輻射劑量,有望提高CT掃描的圖像精度。


    先進院醫工所勞特伯醫學成像中心研究團隊,經近2年的技術攻關,制備出性能優異的碳納米管薄膜并研制了基于新光源的X射線成像系統。自主研發的碳納米管薄膜發射電流密度已達到國際先進水平,研制的X射線源成像系統獲得了首張X射線二維成像圖。團隊目前正在進一步提高陰極穩定性、優化射線源結構,以期開展CT的三維成像。


    據悉,作為該課題承擔單位的深圳先進院在注重自主研發的同時,也重視與國際前沿單位的密切合作。項目團隊所在研究影像中心及國家地方聯合高端影像工程實驗室在CT系統研制方面具有重要的經驗和基礎,曾成功研發了高分辨顯微CT和低劑量口腔CT,顯微CT已經成功應用到中國科學院動物研究所,口腔CT已經進入產業化階段。正在研發的碳納米管X射線CT作為一項前瞻性的科學研究,為開發新一代的CT系統儲備技術,形成自主知識產權。


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