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醫療領(lǐng)域中同步輻射光源的運用論文
對于同步輻射而言，是一種速度接近光速的帶電粒子，它在磁場(chǎng)中按照弧形軌道進(jìn)行運動(dòng)時(shí)，會(huì )放射出強烈的電磁輻射。同步輻射光源在醫學(xué)上的使用可以充分滿(mǎn)足醫療事業(yè)的發(fā)展需求，這種技術(shù)形式又被稱(chēng)之為同步輻射成像。同步輻射光源作為一種新型的光源形式，具有十分先進(jìn)的優(yōu)良性，同時(shí)也是繼電光源、X光源以及激光光源之后，對人們生產(chǎn)及生活產(chǎn)生較為嚴重影響的光源類(lèi)型，在整個(gè)醫療領(lǐng)域的應用中占據了十分重要的地位。
1 同步輻射光源的基本特點(diǎn)。
在同步輻射X射線(xiàn)應用的過(guò)程中，其技術(shù)內容與傳統的顯像模式存在一定的差異性，其具體的內容可以體現在以下幾個(gè)方面：
第一，同步輻射的X射線(xiàn)源主要來(lái)自于同步輻射裝置，并不是 X線(xiàn)球管中的電壓及管電流，X射線(xiàn)在技術(shù)應用的過(guò)程中其亮度較于傳統顯像模式會(huì )高出5~6個(gè)數量等級，當運用到扭擺器（wiggle）r 或是其它的裝置時(shí)，其數量會(huì )達到12個(gè)以上的級別。
第二，同步輻射的產(chǎn)生會(huì )出現一個(gè)連續性的光譜，從紅外線(xiàn)以及可見(jiàn)光到X線(xiàn)中，可以跨越的范圍是4~5個(gè)數量級。而且，在單色器使用的過(guò)程中，其設備所需要的波長(cháng)可以對光譜的變化進(jìn)行有效性的分析。其中的單色光，在穿透人體組織過(guò)程中，其能譜并沒(méi)有發(fā)生一定的改變，而強度會(huì )發(fā)生一定的改變，有效的消除了醫學(xué)領(lǐng)域中經(jīng)常遇見(jiàn)的光束硬化問(wèn)題。
與此同時(shí)，同步X射線(xiàn)的高度相干，衍射及干擾的現象都可以用來(lái)顯現圖像，在整個(gè)技術(shù)應用的過(guò)程中，具有時(shí)間分辨的技術(shù)形式。雖然在這一技術(shù)應用的過(guò)程中，其工作內容相對復雜，但是，基本的概念卻容易得到理解。
2 同步輻射光源在醫學(xué)中的應用。
2.1 同步輻射血管成像的分析。
基于數字減影可以強化圖像對比度的原理，在現階段血管顯像的技術(shù)處理中，存在著(zhù)兩個(gè)技術(shù)形式，分別是K吸收邊數字減影血管造影（KESA） 以及單能時(shí)間減影血管造影。噪音元素對X線(xiàn)的吸收系數會(huì )隨著(zhù)能量的變化而變換，當能量增加到某一特定的數值時(shí)，其吸收的系數會(huì )發(fā)生一定的跳躍，這一現象的出現就被稱(chēng)之為元素的吸收邊。在上述兩種技術(shù)分析的過(guò)程中，其原理都采用了元素K吸收邊對兩側X線(xiàn)吸收連續不變的現象。
這一觀(guān)點(diǎn)雖然早有提出，但是，直到同步輻射技術(shù)的出現，才將其變?yōu)楝F實(shí)。而在技術(shù)應用的過(guò)程中，也存在著(zhù)不同之處就是所獲得的增強圖像的優(yōu)化及視野不同。與此同時(shí)，KESA通過(guò)應用同步輻射光源，產(chǎn)生了兩束光能量在碘K吸收邊，在靜脈注射結束之后顯示出清晰的血管影像。通過(guò)圖像的處理，清楚的顯示出血管的清晰度，方便了對血管阻斷與否的判斷。
單能時(shí)間減影血管造影只是通過(guò)K邊單側 （上面） 的單色光，借助時(shí)間減影突出造影劑血管圖像。通過(guò)這兩種造影技術(shù)的處理及分析可以發(fā)現，K吸收邊數字減影血管造影可以大視野顯像，并對血管的容量進(jìn)行計算；單能時(shí)間減影血管造影主要適用于肺、心等器官的小血管的動(dòng)態(tài)研究中。
2.2 同步輻射支氣管成像的分析。
癌癥中肺癌是發(fā)病率以及死亡率較高的一種，在現階段醫療技術(shù)應用的過(guò)程中，只有在晚期才可以發(fā)現，從而導致很多患者錯過(guò)了最佳的治療時(shí)期。因此，通過(guò)同步輻射K吸收邊減影顯像技術(shù)的應用，可以實(shí)現肺部呼吸道成像，有助于肺癌的早期診斷。在同步輻射支氣管成像技術(shù)應用的過(guò)程中，利用氙氣作為增強劑，計算氙氣K吸收邊的堅硬圖像，技術(shù)應用時(shí)可以探測出小于1cm的腫瘤，這是常規技術(shù)難以實(shí)現的探測手段。
當病人在吸入混合氣體之后，利用相關(guān)設備進(jìn)行原理的檢測及成像分析，如果吸入體系的體積僅限于解剖死腔，含有小支氣管但是沒(méi)有肺泡，會(huì )清晰的展現出整個(gè)氣管樹(shù)；如果肺泡也充入了氣體，就會(huì )遮擋住氣管樹(shù)。
所以，通過(guò)斷層顯像技術(shù)的應用，就可以合理解決這一問(wèn)題。在現階段醫療事業(yè)建立及發(fā)展的過(guò)程中，很多同步輻射裝置都采用了吸收成像的線(xiàn)束類(lèi)型，使同步輻射成為臨床醫療中重要的研究性工具。但是，在未來(lái)技術(shù)評估的過(guò)程中，仍然存在著(zhù)一定的限制因素，因此，應該不斷對同步輻射光源進(jìn)行研究，為醫療事業(yè)的建立及發(fā)展提供可行性的發(fā)展依據。
2.3 微CT斷層的分析。
醫療事業(yè)中，CT技術(shù)與微CT技術(shù)的原理是一致的，信號觀(guān)測的方式分為吸收、散射以及熒光這三種模式。但是，對微CT技術(shù)而言，對分辨率的要求相對較高�，F階段最頂尖的微CT技術(shù)的空間分辨率已經(jīng)從原有的十幾微米發(fā)展到了幾微米，在同步輻射選擇的過(guò)程中，光子能量可以被優(yōu)化協(xié)調程不同的相位。在平行線(xiàn)束以及高分辨率探測器應用的過(guò)程中，物體可以被微光束探測到。
目前微斷層的醫學(xué)應用是對骨小梁三維結構的研究，雖然，在技術(shù)應用的過(guò)程中很難對骨質(zhì)疏松進(jìn)行治愈，但是可以通過(guò)微斷層進(jìn)行早期生骨藥的治療。與此同時(shí)，微CT技術(shù)也可以作為一種骨再生的三維玻璃陶瓷支架，優(yōu)化傳統的無(wú)創(chuàng )方法，更合理的了解支架的內部結構，及時(shí)發(fā)現最合適的組織工程模式。
3 結束語(yǔ)。
總而言之，在現階段醫療事業(yè)逐漸發(fā)展的過(guò)程中，應該充分利用同步輻射光源的優(yōu)勢性，合理分析輻射成像的原因，及時(shí)補充、完善及強化醫療事業(yè)影像技術(shù)的發(fā)展。雖然在現階段醫療事業(yè)研究及發(fā)展仍處于探索或是生物學(xué)的研究階段，但是，應該進(jìn)一步探索同步輻射以及新型成像醫療技術(shù)的研究。在小型同步光源開(kāi)發(fā)的同時(shí)，實(shí)現經(jīng)濟化的企業(yè)運行，有效解決醫療事業(yè)中所遇到的難題，從而促進(jìn)我國醫療事業(yè)的全面發(fā)展。
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