更安全、更便宜的三维医学成像

澳大利亚国立大学(ANU)领导的一项新研究发现了一种有前途的方法，可以显著降低X射线剂量，这可能会彻底改变3D医学成像，使疾病早期迹象的筛查更加便宜和安全。

该研究团队参与了欧洲同步辐射装置和莫纳什大学，基于一种非常规成像方法，称为“鬼成像”，用于拍摄对可见光不透明的物体的3D X光图像。

首席研究员安德鲁金斯顿博士说，这项研究是第一项利用鬼像成像技术实现3D X线成像的研究，这可能会使3D医学成像更便宜、更安全、更容易获得。

金斯顿博士说：“使用鬼影成像技术进行3D成像的美妙之处在于，大部分X射线剂量甚至都没有指向你想要捕捉的物体——这就是我们正在做的鬼影本质。澳大利亚国立大学物理与工程研究所。

“在医学成像中使用3D重影成像显著降低X射线剂量，真正提高乳腺癌等疾病的早期发现的巨大潜力。”

医学X线影像的过度辐射会增加癌症风险，这限制了患者可以使用CT系统、用于乳腺癌筛查的3D乳房X线摄影以及其他3D X线方法进行检测的频率。

金德斯顿博士说：“我们方法的改变根本不需要x光相机，只需要一个传感器——这将使3D医学成像设置更加便宜。”

概念验证方法使用直径为5.6毫米的简单物体的3D重影图像，分辨率相对较低，约为0.1毫米。

研究人员设计了一种新的鬼成像测量系统，该系统使用一系列带有图案的x光光束。

然后将每个光束分成两个相同的光束。这种模式被记录在主光束中作为参考，因为它从未穿过研究人员成像的物体。当次级光束通过物体时，仅由单个传感器测量的总x光透射率。

然后，研究人员使用计算机从这些测量中创建物体的2D X光投影图像。

对不同方向的对象重复该过程，以构建3D图像。

金斯顿博士说：“我们最重要的创新是扩展这个2D概念，实现对可见光不透明物体内部的3D成像。

“3D X射线鬼像或鬼断层成像是一个全新的领域，因此科学界和工业界有机会共同探索和开发这一令人兴奋的创新。”

莫纳什大学的联合研究员大卫帕加宁教授说，该团队的成就可以与早期的电子显微镜相提并论，电子显微镜的放大倍数只能达到14倍。

“即使最粗糙的玻璃透镜使用可见光，结果也没有预期的那么好，”他说。

“然而，使用电子代替光的显微镜有潜力——只有经过几十年的后续发展才能实现——看到单个原子，这比使用可见光的普通显微镜要小得多。”

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