一种用于相位对比X射线成像应用的遗体乳腺癌组织模拟器

随着乳腺X射线成像技术的进步,需要可靠的成像模拟器捕捉临床早期癌变和癌症病例中的细节,同时消除模拟器而引起的伪影。本研究介绍了一种从遗体乳腺组织制作的乳腺组织成像模拟器,适用于透射和折射增强成像系统。具体方法是在裸鼠体内正位植入人类癌细胞瘤,并植入固定组织,同时保持原始肿瘤/脂肪组织界面.

一种用于相位对比X射线成像应用的遗体乳腺癌组织模拟器

随着乳腺X射线成像技术的进步,需要可靠的成像模拟器捕捉临床早期癌变和癌症病例中的细节,同时消除模拟器而引起的伪影。本研究介绍了一种从遗体乳腺组织制作的乳腺组织成像模拟器,适用于透射和折射增强成像系统。具体方法是在裸鼠体内正位植入人类癌细胞瘤,并植入固定组织,同时保持原始肿瘤/脂肪组织界面,得到的人-鼠组织混合模拟器被安装在透明丙烯酸盒中,用于吸收和折射X射线成像。此外还进行了数字乳腺层析成像。最终呈现了模拟器的衰减成像和折射成像,以确认该模拟器适用于两种成像模式。

用于X射线像增强器便携成像的观瞄目镜设计研究

结合X射线像增强器便携成像这一特殊需求,分析了针对该类观瞄目镜开展人体工程学设计的必要性。从像增强器器件的层面,给出了该类观瞄目镜的系统设计约束与要求。在此基础上,给出了一个该类观瞄目镜的具体设计示例,分析了该类光学系统的具体优化设计方法,并分别从厚度、曲率半径、圆锥系数3个维度开展了具体的系统优化设计。最终,基于光学传递函数评价方法,逐步地对比分析了优化设计与系统性能提升之间的内在联系与对应关系。

X射线调强放疗乳腺癌保乳术后所致放射性皮炎、远期生存及免疫功能影响的临床观察

探析X射线调强放疗乳腺癌保乳术后所致放射性皮炎、远期生存以及免疫功能影响。方法 纳入236例2014年12月~2017年12月我院收治保乳术乳腺癌患者,均行全乳腺照射,根据瘤体补量的不同,均分为观察组及对照组;前者使用X射线调强放疗;后者采用电子线完成放疗;比较两组不良反应情况、放疗前后免疫水平以及随访5年后无瘤生存率以及总生存率。结果 截至随访结束,对照组及观察组中各存在失访10例、9例;5年无瘤生存率中,对照组82.20%(97/118)低于观察组87.29%(103/118);治疗5年后总生存率,观察组97.46(115/118),对照组90.68%(107/118),差异存在统计学意义(P<0.05);放疗后,观察组CD3+、CD4+、CD8+较优,差异存在统计学意义(P<0.05)。结论 乳腺癌保乳术后,使用X射线进行放疗治疗,对患者免疫功能影响较小,对于患者治疗后放射性皮炎影响程度与常规放疗差距较小,可使瘤区剂量分布均匀,进而提高患者治疗后远期生存率。

基于X射线成像原理的电缆缓冲层缺陷的可视化检测技术对比研究

近年来,高压电缆缓冲层烧蚀缺陷导致电缆故障问题频发,如何有效地对缓冲层缺陷进行检测引起了行业内的广泛关注。基于缓冲层缺陷与其相邻层间的密度差异,分别对X射线数字成像技术和计算机断层成像技术开展了检测参数研究,对比分析了两种方法对不同类型缺陷的检出有效性及在不同干扰下的检测效果。结果表明,计算机断层成像技术在检测准确度和抗干扰性优于X射线数字成像技术,但在检测的现场适用性方面有局限。研究给出两种检测技术的最佳检测参数及各自的优缺点,为后续高压电缆的缓冲层缺陷可视化检测提供了有益的参考。

儿科影像技术大盘点,从X射线到磁共振成像

在儿科医疗领域,准确的诊断对于儿童疾病的治疗和康复至关重要。而儿科影像技术就如同医生的“透视眼”,为儿童身体疾病的诊断和治疗提供重要依据,从传统的X射线到先进的磁共振成像(MRI),每一种影像技术都有其独特的优势和适用范围,为儿科疾病的诊断提供了不同维度的信息。

X射线超快成像原位表征激光增材制造过程研究进展

在增材制造过程中,熔池经历快速熔化、冷却、凝固的过程,其物理、化学、结构和应力等处于极端非平衡状态,容易导致孔隙、裂纹等缺陷产生,影响制件力学性能。同步辐射X射线具有高空间分辨率和时间分辨率,可以实现增材制造过程中熔池动力学和缺陷演化的原位表征。本文综述了近年来激光增材制造原位实验平台的搭建,并从熔池结构演化、缺陷形成机理和成形工艺优化三个方面介绍了同步辐射X射线原位表征激光增材制造过程的研究进展。最后基于目前增材制造原位观察的局限性,从表征系统改进、原料多样化和计算修正等方面对未来研究进行了展望。

上海软X射线自由电子激光单脉冲成像定时的设计与实现

上海软X射线自由电子激光装置(SXFEL)是我国首台X射线自由电子激光用户装置,目前建有2条波荡器线、2条光束线以及5个实验站.装置可提供2—15 nm波长(80—620 eV)的X射线脉冲,用于高时空分辨的前沿科学研究.利用XFEL高亮度、短脉冲和全相干的特性实现单脉冲相干衍射成像,可以有效地减轻辐射损伤,提高图像的空间分辨率.SXFEL设计重复频率为50 Hz,实现单脉冲成像的关键在于通过定时系统能够精确地控制X射线脉冲到达样品点的时间,以确保只有一个脉冲被选中用于成像.同时,还需要与成像系统的触发进行同步,以确保成像系统在正确的时间采集X射线脉冲与样品作用后的图像.本文介绍了SXFEL单脉冲成像定时的设计与实现.通过单脉冲成像的结果表明该定时方案能满足在50 Hz的SXFEL开展单脉冲成像的需求.

基于双能X射线透射成像与能量色散衍射的物质分类与识别虚拟仿真实验

X射线相关技术发展至今已逾百年。针对安检领域快速、准确应用要求,以双能X射线透射成像与能量色散X射线衍射技术相结合的复合式违禁品快速检测的前沿课题研究为基础,通过模拟实验场景和实验过程,设计基于X射线技术的物质分类与识别虚拟仿真实验。内容包含参观虚拟实验室与实验预习、系统搭建、实验操作与数据处理和实验拓展等多个模块,构建全过程、多环节在线教学环境,实现分层次教学。学生通过X射线技术分类识别物质的原理、方法和安全规范,加深对X射线与物质相互作用原理的理解,培养学生的实验能力、科学观察和创新思维能力。

零维金属卤化物(C_(24)H_(2)0P)CuI_(2)的发光性能及X射线成像

闪烁体发光材料广泛地应用于医疗诊断、工业安全和无损检测领域,铜基(Cu(Ⅰ))金属卤化物作为新一代高性能闪烁体发光材料受到了研究者的广泛关注。本文采用简单的反溶剂法制备了一种新型铜基闪烁体材料(C_(24)H_(2)0P)CuI_(2)(C_(24)H_(20)P=四苯基膦)。(C_(24)H_(2)0P)CuI_(2)在414 nm蓝光激发下显示出黄色宽带发光,与典型硅基光敏传感器的最佳光谱响应范围一致,同时具有45.84%的高光致发光量子产率(Photoluminescence quantum yield,PLQY)和148 nm的大斯托克斯位移。高PLQY和可忽略不计的自吸收使(C_(24)H_(2)0P)CuI_(2)在X射线激发下表现出极佳的闪烁性能,光产额为~21000 photons/MeV,检测限低至0.869μGy/s,远低于射线测试标准5.5μGy/s。此外,(C_(24)H_(2)0P)CuI_(2)表现出极佳的热稳定性,可耐415℃的高温。由于(C_(24)H_(2)0P)CuI_(2)优异的发光性能,可以通过将其与聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)混合制备基于(C_(24)H_(2)0P)CuI_(2)的柔性薄膜用于X射线成像,在射线探测与成像方面具有巨大的潜力。这项工作凸显了杂化铜基碘化物可作为非常理想的X射线闪烁体,具有无毒、成本低、光产率高和热稳定性良好的多重优点,为高性能X射线成像提供了新的可能。

乳腺数字X射线联合MRI对Bi-RADS 4级可疑恶性微钙化患者的诊断价值

目的探讨乳腺数字X射线联合磁共振成像(MRI)评估Bi-RADS 4级可疑恶性微钙化的诊断价值。方法选取2021年6月至2023年7月江苏省昆山市第二人民医院行手术治疗的79例乳腺Bi-RADS 4级可疑恶性微钙化患者为研究对象,所有患者均进行乳腺数字X射线、MRI检查。以病理结果为“金标准”,分析良性、恶性患者乳腺数字X射线图像特征、MRI特征,分析不同检查方法的诊断效能。结果以病理检查结果为“金标准”,恶性患者34例,良性患者45例,其中乳腺纤维腺瘤21例、乳腺囊性增生12例、乳腺炎12例。良、恶性患者乳腺微钙化、无定型、粗糙不均质分布比较,差异有统计学意义(P<0.05)。良、恶性患者时间-信号强度曲线各型占比比较,差异有统计学意义(P<0.05)。乳腺数字X射线联合MRI检查的特异度、准确度高于单一检测,差异有统计学意义(P<0.05)。乳腺数字X射线、MRI、乳腺数字X射线联合MRI检查与“金标准”一致性一般,Kappa值分别为0.625、0.630、0.726。结论乳腺数字X射线联合MRI检查诊断Bi-RADS 4级可疑恶性微钙化的价值较高,有助于临床医生准确地判断可疑微钙化患者的恶性可能性。

基于X射线数字成像的GIS设备缺陷无损检测方法

GIS设备的安全性和可靠性对电力体系的平稳运行具有重要意义;因此,为提高对GIS设备缺陷的检测效果、提高设备运行的安全性,在X射线数字成像的基础上,提出一种针对GIS设备的缺陷无损检测方法;通过X射线数字成像的方式采集GIS设备图像,并对图像中存在的泊松噪声实施去噪处理,以提高图像质量;针对处理后的图像,利用二维主成分分析法,通过将复杂的图像数据转换为简单的主成分来表示原始数据,提取出最具代表性的特征;将提取结果输入到BP神经网络分类器中,通过特征分类完成对GIS设备缺陷的无损检测;实验结果表明:应用该方法后,图像识别清晰度较高,对不同类型缺陷的检测效果良好;该方法的优势在于使用先进的图像处理和机器学习技术,能够有效地识别和定位GIS设备中存在的缺陷,通过及时发现并修复这些缺陷,可以提高GIS设备的安全性和可靠性,从而确保电力系统的平稳运行。

硬X射线成像仪量能器测试系统的设计与实现

硬X射线成像仪(Hard X-ray Imager,HXI)是先进天基太阳天文台(Advanced Space-based Solar Observatory,ASO-S)的3大载荷之一,其中量能器作为其重要组成部分,承担着观测30–200 keV能段的太阳硬X射线的任务.在卫星发射之前,需要开展大量的测试工作,以确保HXI量能器的各项功能和性能满足设计需求.HXI量能器通道数众多,内含99个溴化镧探测器,分别由8块相同的前端电子学板控制.除了对各个通道的性能进行测试外,地检系统还需模拟量能器在轨面对不同太阳活动时的运行情况,对量能器进行全面完备的测试.此外,地检系统还需足够稳定,能满足量能器在单机测试、环境试验、热真空与振动等多个不同测试项目的长时间测试需求.为此,设计了地检板与上位机软件,结合放射源、直流电源、高压模块等组成一套HXI量能器的地检系统,对8块前端电子学板实现同步配置与管理,能高效完成指令发送与数据接收,满足量能器最大数据输出带宽400 Mbps的需求.利用该系统,在地面完成了HXI量能器的功能、性能验证,获得了量能器的线性、死时间、能量分辨率等各项性能指标,为HXI量能器的在轨高性能运行提供了保障.

实验室光源的微束X射线荧光成像系统研制及应用研究

微束X射线荧光成像(μ-XRFI)是无损获取样品内部元素微区分布信息的重要方法,主要应用于微米量级区域内的元素分辨成像。同步辐射是μ-XRFI的理想光源,由于其装置庞大、造价高昂,用户机时紧张,并不适宜于常规应用。基于实验室X射线光管、多毛细管聚焦镜、高精度样品台及硅漂移探测器,研制了一套具有元素分辨的μ-XRFI系统,性能测试结果表明该系统可以测量分析元素含量为0.001%量级的溶液样品和优于20μm的空间分辨能力。基于该μ-XRFI系统开展了应用研究,获得了小鼠脑、芯片及古代陶瓷样品中的多种主要元素及微量元素的空间分布,结果表明该系统可满足μ-XRFI的需求,可为生物医学、电子元件检测、瓷器色彩成分鉴定等领域研究提供帮助。

锂电池正极材料化学及形貌的X射线纳米谱学成像研究

锂离子电池高镍三元正极材料是储能领域的研究热点之一,多次循环后材料内部化学不均匀性与形貌缺陷,会造成电池失效与性能衰退,深入了解电池容量衰减变化及其原因需要对材料进行快速、高效无损的观测和分析。基于同步辐射的硬X射线全场透射显微镜(TXM)是一种可无损研究物质内部结构且具有纳米分辨的成像技术。随着高亮度、高性能同步辐射光源的发展,同步辐射的TXM技术获得了快速发展,使得TXM成像方法具有更高的实验效率和空间分辨率。X射线纳米谱学成像(TXM-XANES)是将TXM与X射线吸收近边结构谱(XANES)有机结合的成像方法,TXM-XANES能够从纳米尺度上表征微米级能源材料的内部元素空间分布及化学态等信息,解决了常规方法由于表征材料局部区域而缺乏整体表征,或表征集合平均值特性而错过材料局部化学状态变化的问题。TXM-XANES作为基于TXM发展的多模态联合表征技术,已逐渐成为能源材料研究的重要实验方法之一。介绍了上海光源纳米三维成像线站及TXM成像系统,阐述了X射线纳米谱学成像方法的原理及其特点。X射线纳米谱学成像和纳米CT方法对锂离子电池正极高镍层状三元氧化物材料LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_(2)(NCM622)粉体进行了表征,获得了纳米尺度下NCM622单颗粒样品中Ni元素化学态的空间分布信息及单颗粒的三维结构信息。对电池材料的三维X射线纳米谱学成像方法进行了介绍和展望。

利用X射线微层析成像研究炸药造型颗粒随机堆积结构

通过X射线微层析成像(X-μCT)研究了5种炸药造型颗粒样品的随机堆积结构,获得了造型颗粒堆积体系的颗粒空间排列、颗粒堆积特性以及颗粒接触特征等堆积结构参量。结果表明,造型颗粒随机堆积体系存在不同程度的尺寸分离现象,粒径较大的颗粒倾向于分布在容器下方,颗粒装填过程会影响水平方向的颗粒分布取向;各样品平均堆积效率随颗粒间径向距离的增大连续变化,表明造型颗粒随机堆积结构长程无序;样品平均接触数为5~6,接近球形颗粒随机疏松堆积,而受颗粒粒径和形状的影响,造型颗粒随机堆积体系的体积分数能够超过球形颗粒随机紧密堆积的极限(0.64)。造型颗粒堆积体系构成局部接触的颗粒在数量、尺寸和形貌等方面分布不均匀,但各种接触结构中60°左右的接触角出现频次最高,形成了60°左右出现单一特征峰的接触角分布。

超新星遗迹和脉冲星风云的X射线偏振成像

年轻超新星遗迹和脉冲星风云中的高能粒子可以通过同步辐射产生X射线。对该辐射的偏振测量有助于揭示粒子加速区磁场的性质,进而研究粒子加速的机制。首颗X射线偏振成像卫星于2021年底发射升空,已揭示了数个年轻超新星遗迹和脉冲星风云的X射线偏振图像。观测显示,仙后A和第谷超新星遗迹的偏振度较低,平均值分别约为2.5%和9%;而蟹状星云和船帆脉冲星风云的偏振度较高,平均值分别约为20%和45%。结果表明脉冲星风云的磁场较为有序,而两个年轻超新星遗迹的粒子加速区磁场是高度湍动的,且激波附近的磁场结构呈现径向分布。未来,随着对IXPE的使用越来越广泛,以及与我国建设中的增强型X射线时变与偏振探测器(eXTP)等更多望远镜投入使用,以上两类天体的磁场构型和粒子加速模型将得到进一步的限定。

乳腺X射线摄影在早期乳腺癌筛查中的价值

目的:分析乳腺X射线摄影在早期乳腺癌筛查中的价值。方法:选取威宁彝族回族苗族自治县人民医院2023年1月—12月诊治的64例早期乳腺癌筛查患者,所有患者术前均行乳腺X射线摄影检查,以手术病理诊断结果为标准,分析乳腺X射线摄影对乳腺各病变类型的检出情况;评价钼靶检查对乳腺良恶性病变的鉴别诊断价值,计算灵敏度、特异度、准确率、阳性预测值、阴性预测值;分析乳腺良性病变与恶性病变的影像征象检出率。结果:以手术病理诊断结果为金标准,乳腺X射线摄影检出各类型乳腺良性病变27例,检出准确率为77.14%;检出各类型乳腺恶性病变24例,检出准确率为82.76%;乳腺X射线摄影对乳腺良恶性病变鉴别诊断的灵敏度、特异度、准确率、阳性预测值、阴性预测值分别为82.76%、77.14%、79.69%、75.00%、84.38%,Kappa值=0.594,与手术病理检验一致性中等;乳腺恶性病变患者钙化、肿块影、结构扭曲、腋窝淋巴结、不对称的检出率均高于乳腺良性病变患者,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:乳腺X射线摄影在早期乳腺癌筛查中的价值较高,可为临床诊断提供可靠依据,值得应用。

彩色多普勒超声联合乳腺X射线摄影在乳腺癌早期诊断中的价值

目的:探讨彩色多普勒超声联合乳腺X射线摄影在乳腺癌早期诊断中价值。方法:回顾性分析2020年1月—2023年10月期间在宝应县妇幼保健院术后行病理检查确诊为早期乳腺癌的65例患者的临床资料,所有患者均进行彩色多普勒超声与乳腺X射线摄影检查,比较不同检查方法对早期乳腺癌的诊断价值。结果:彩色多普勒超声与乳腺X射线摄影检查准确率、误诊率与漏诊率比较差异无统计学意义(P>0.05),二者联合检查准确率高于彩色多普勒超声及乳腺X射线摄影单一检查,误诊率低于单一检查,差异均有统计学意义(P<0.05),两者单一诊断的漏诊率与联合比较差异无统计学意义(P>0.05)。乳腺X射线摄影对于钙化灶的检出率高于彩色多普勒超声,对于血流异常检出率低于彩色多普勒超声(P<0.05);联合检查对于病灶钙化的检出率高于彩色多普勒超声检查,对于血管异常或血流信号异常的检出率高于乳腺X射线摄影,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:彩色多普勒超声联合乳腺X射线摄影诊断早期乳腺癌可显著提高准确率,降低误诊率,对乳腺癌早期临床诊断有重要意义。

分析数字化X射线摄影在乳腺癌诊断中的价值及与临床病理的相关性

探究乳腺癌诊断应用数字化X射线摄影的价值,并分析与临床病理的相关性。方法 选择我院在2023.09-2024.09期间接待的乳腺癌患者90例,分别组织数字化X射线摄影检查、免疫组化检查,以病理检查结果为金标准,结果 进行比较分析。结果 90例患者中,三阴性乳腺癌17例,ER阳性48例,HER-2阳性25例;三阴性组患者的淋巴结转移率高于ER阳性和HER-2阳性组(P<0.05);三组的肿瘤性状、纵横比之间的比较,差异不存在统计学意义(P>0.05);ER阳性组的肿瘤出现边缘毛刺的例数相较另外两组更多(P<0.05),而出现肿瘤内部微钙化灶的例数相较另外两组更少(P<0.05)。结论 数字化X射线摄影对于乳腺癌的早期诊断有较高应用价值,不同亚型表现出不同的X射线特征,可以帮助临床做出明确诊断,以此为基础指导治疗工作的开展。