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《新一代高衬度低剂量X射线相位衬度CT装置》

项目来源:国家发改委国家重大科研仪器设备研制项目

项目名称:新一代高衬度低剂量X射线相位衬度CT装置

起止时间:2015.01.01-2019.12.31

项目经费:1.59亿

项目负责人:陆亚林

 

一、项目简介
    《新一代高衬度低剂量X射线相位衬度CT装置项目》将以研制国际上第一台能够应用于人体重要器官三维诊断的《新一代高衬度低剂量X射线相位衬度CT装置》(简称《相衬CT装置》)为目标,基于原始创新的相衬成像理论和创新性的设计方案,突破现有X射线相位衬度成像方法的原理瓶颈,实现高衬度、大视场、低剂量、免造影的三维CT成像。相衬CT装置能够对骨骼、器官等组织进行高衬度成像,密度分辨率最高将达到0.1%,极大地优于现有临床医疗诊断X射线CT设备,而辐射剂量将最多降低到传统CT的10%,从而将为癌症早期防治、免造影诊断等重大医学需求提供前所未有的支持。

                                             图1. 传统吸收图像(左)、散射图像(中)、及折射图像(右)
二、项目目标
       项目的总体目标是:研制创新的高端医学诊断装置、推动前沿科学技术的普及与应用,争取实现X射线成像技术和影像设备的第三次革命,为人类健康和科学发展做出突破性的贡献,为我国高新技术产业发展提供一个里程碑式的生长点。
三、发展前景及应用
       相关统计资料显示,在2007年,美国大约有七千二百万次X射线CT扫描。在中国,2006年到2009年的3年里,医疗影像设备市场保持着14.77%的年平均增长速度;截至2010年,我国医用X光机达11万台,医用X射线CT装置有近9000台。因此高衬度、低剂量X射线相位衬度CT成像装置的研制,首先是基于市场对X射线CT设备的广泛需求。其次,新一代X射线相位衬度CT成像装置通过成像原理的创新,克服了传统X射线CT成像装置图像衬度低、辐射剂量高等局限性,有着广阔的应用前景。以临床医学诊断中的乳腺成像为例。乳腺癌是世界范围内女性最常见的恶性肿瘤之一,居女性恶性肿瘤中的第二位。由于乳腺正常组织与癌变组织对于X 射线的衰减差异极小,现有的乳腺X射线CT早期检查的漏诊率非常高。因此,尽管乳腺X 射线CT得到了比较广泛的应用,但是并非理想的解决方案。而X射线相位衬度成像在鉴别乳腺正常组织与癌变组织方面,展现出非常好的效果。X射线相位衬度成像技术和CT设备的巨大应用价值必将促进更为广泛的市场需求。
      X射线相位衬度CT成像装置不仅在临床医学诊断等领域有着广泛的应用价值,而且在材料科学、地质科学、公共安全等领域也有着极其重要的应用前景。X射线相衬CT成像装置潜在应用领域的不断扩大凸显了其不可估量的市场需求和价值。
      本项目研制的新一代高衬度低剂量X射线相位衬度CT装置不仅可以获得吸收图像,而且能够清晰地获得软组织的折射图像和散射图像;不但从人体获取的信息量数倍于传统医疗X射线CT装置,而且所需要的辐射剂量也能够大大降低。新装置将突破传统X射线成像技术和CT装置的局限性,具有巨大的科学意义和市场应用价值,有望实现X射线影像学的第三次革命,为临床医学诊断(特别是癌症的早期筛查诊断)提供全新的技术和手段,为人类健康和社会进步作出重大贡献。