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第295期
有望在早期癌症诊断等领域获得运用
【本报讯】12月7日下午,光电工程学院院长牛憨笨院士在学院多功能厅为广大师生做了题为《微纳米分辨成像研究进展》的专题报告。牛憨笨院士的课题组由于在X射线相衬成像相位获取方法、核心器件及其关键技术上有创新和突破,已经引起了国际学术界的广泛关注。
牛憨笨院士的课题组目前有20名成员,包括7位教师、1位博士后、4位博士和8位硕士。5年来课题组潜心研究,国家投入重点基金220万元,深圳市、南山区和深圳大学大力支持,配套投入,近期研究取得重大突破。
报告指出,X射线相衬成像是从1895年伦琴发现X射线以来X射线成像领域的一次革命,以往只能获得X射线的吸收衬度图像,包括目前广为使用的X射线透视、摄影和CT。X射线相衬成像则是要获得被透视物体的相位信息,而这只能利用相干性好的X射线源获得。目前,X射线相衬图像一般都是利用同步辐射源获得。国际上一些研究组也设法在普通实验室获得X射线相衬图像,虽然取得一定的进展,但难以走向应用。牛院士课题组基于微分干涉成像原理,提出一种不要吸收光栅就能实现X射线相衬成像的方法,并只需2幅原图像就可以获得相衬图像。为实现此方案,他们自行设计和研制成功了在普通实验室实现X射线相衬成像所需要的各种核心器件,包括基于特殊设计X射线管的高辐射通量相干X射线源,低成本5英寸X射线相位光栅和具有分析光栅功能的X射线探测器。在此基础上,建立了X射线相衬成像系统,并通过精心调试,首次利用自己研制的核心器件和系统获得了高质量的X射线相衬图像。X射线相衬成像与吸收成像的不同之处是,它不仅可获得高原子序数原子所组成物体的相衬和吸收图像,还可获得低原子序数的原子所组成物体的相衬图像。因此,这次拍到的图像不仅获得骨骼的清晰图像,还获得软组织的清晰图像,这是原来吸收成像做不到的。该技术可用于早期癌症诊断、危险品检查、基础研究和军事等领域,尤其可利用此技术发展廉价的早期癌症诊断的体检设备。牛院士课题组在研究的过程中就注意到核心器件的产业化问题,所研制的工艺都是低成本的。牛院士最后说,接下来的工作主要是解决更大工作面积器件的问题和相衬成像实验及结果解释等方面的工作,争取早日投入应用。
最后,牛院士和大家分享了科研过程中的一些领悟,希望大家慎重考虑研究课题的选择,将更多的科研成果转化为实用性技术。 (光电工程学院 供稿)

