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醫(yī)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，它在磁場中按照弧形軌道進(jìn)行運動時，會放射出強烈的電磁輻射。同步輻射光源在醫(yī)學(xué)上的使用可以充分滿足醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展需求，這種技術(shù)形式又被稱之為同步輻射成像。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(yán)重影響的光源類型，在整個醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用中占據(jù)了十分重要的地位。
1 同步輻射光源的基本特點。
在同步輻射X射線應(yīng)用的過程中，其技術(shù)內(nèi)容與傳統(tǒng)的顯像模式存在一定的差異性，其具體的內(nèi)容可以體現(xiàn)在以下幾個方面：
第一，同步輻射的X射線源主要來自于同步輻射裝置，并不是 X線球管中的電壓及管電流，X射線在技術(shù)應(yīng)用的過程中其亮度較于傳統(tǒng)顯像模式會高出5~6個數(shù)量等級，當(dāng)運用到扭擺器（wiggle）r 或是其它的裝置時，其數(shù)量會達(dá)到12個以上的級別。
第二，同步輻射的產(chǎn)生會出現(xiàn)一個連續(xù)性的光譜，從紅外線以及可見光到X線中，可以跨越的范圍是4~5個數(shù)量級。而且，在單色器使用的過程中，其設(shè)備所需要的波長可以對光譜的變化進(jìn)行有效性的分析。其中的單色光，在穿透人體組織過程中，其能譜并沒有發(fā)生一定的改變，而強度會發(fā)生一定的改變，有效的消除了醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中經(jīng)常遇見的光束硬化問題。
與此同時，同步X射線的高度相干，衍射及干擾的現(xiàn)象都可以用來顯現(xiàn)圖像，在整個技術(shù)應(yīng)用的過程中，具有時間分辨的技術(shù)形式。雖然在這一技術(shù)應(yīng)用的過程中，其工作內(nèi)容相對復(fù)雜，但是，基本的概念卻容易得到理解。
2 同步輻射光源在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。
2.1 同步輻射血管成像的分析。
基于數(shù)字減影可以強化圖像對比度的原理，在現(xiàn)階段血管顯像的技術(shù)處理中，存在著兩個技術(shù)形式，分別是K吸收邊數(shù)字減影血管造影（KESA） 以及單能時間減影血管造影。噪音元素對X線的吸收系數(shù)會隨著能量的變化而變換，當(dāng)能量增加到某一特定的數(shù)值時，其吸收的系數(shù)會發(fā)生一定的跳躍，這一現(xiàn)象的出現(xiàn)就被稱之為元素的吸收邊。在上述兩種技術(shù)分析的過程中，其原理都采用了元素K吸收邊對兩側(cè)X線吸收連續(xù)不變的現(xiàn)象。
這一觀點雖然早有提出，但是，直到同步輻射技術(shù)的出現(xiàn)，才將其變?yōu)楝F(xiàn)實。而在技術(shù)應(yīng)用的過程中，也存在著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，KESA通過應(yīng)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(jié)束之后顯示出清晰的血管影像。通過圖像的處理，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。
單能時間減影血管造影只是通過K邊單側(cè) （上面） 的單色光，借助時間減影突出造影劑血管圖像。通過這兩種造影技術(shù)的處理及分析可以發(fā)現(xiàn)，K吸收邊數(shù)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；單能時間減影血管造影主要適用于肺、心等器官的小血管的動態(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(xiàn)階段醫(yī)療技術(shù)應(yīng)用的過程中，只有在晚期才可以發(fā)現(xiàn)，從而導(dǎo)致很多患者錯過了最佳的治療時期。因此，通過同步輻射K吸收邊減影顯像技術(shù)的應(yīng)用，可以實現(xiàn)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(yīng)用的過程中，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(yīng)用時可以探測出小于1cm的腫瘤，這是常規(guī)技術(shù)難以實現(xiàn)的探測手段。
當(dāng)病人在吸入混合氣體之后，利用相關(guān)設(shè)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有肺泡，會清晰的展現(xiàn)出整個氣管樹；如果肺泡也充入了氣體，就會遮擋住氣管樹。
所以，通過斷層顯像技術(shù)的應(yīng)用，就可以合理解決這一問題。在現(xiàn)階段醫(yī)療事業(yè)建立及發(fā)展的過程中，很多同步輻射裝置都采用了吸收成像的線束類型，使同步輻射成為臨床醫(yī)療中重要的研究性工具。但是，在未來技術(shù)評估的過程中，仍然存在著一定的限制因素，因此，應(yīng)該不斷對同步輻射光源進(jìn)行研究，為醫(yī)療事業(yè)的建立及發(fā)展提供可行性的發(fā)展依據(jù)。
2.3 微CT斷層的分析。
醫(yī)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(xiàn)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程中，光子能量可以被優(yōu)化協(xié)調(diào)程不同的相位。在平行線束以及高分辨率探測器應(yīng)用的過程中，物體可以被微光束探測到。
目前微斷層的醫(yī)學(xué)應(yīng)用是對骨小梁三維結(jié)構(gòu)的研究，雖然，在技術(shù)應(yīng)用的過程中很難對骨質(zhì)疏松進(jìn)行治愈，但是可以通過微斷層進(jìn)行早期生骨藥的治療。與此同時，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(tǒng)的無創(chuàng)方法，更合理的了解支架的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，及時發(fā)現(xiàn)最合適的組織工程模式。
3 結(jié)束語。
總而言之，在現(xiàn)階段醫(yī)療事業(yè)逐漸發(fā)展的過程中，應(yīng)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，及時補充、完善及強化醫(yī)療事業(yè)影像技術(shù)的發(fā)展。雖然在現(xiàn)階段醫(yī)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(yīng)該進(jìn)一步探索同步輻射以及新型成像醫(yī)療技術(shù)的研究。在小型同步光源開發(fā)的同時，實現(xiàn)經(jīng)濟化的企業(yè)運行，有效解決醫(yī)療事業(yè)中所遇到的難題，從而促進(jìn)我國醫(yī)療事業(yè)的全面發(fā)展。
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