物理学和高新技术 图1正常肝血管成像(a)用生理盐水作为造影剂的正常肝血 成像;(b)未使用造影剂的肝血管成像 图3肺肿瘤组织与其周围受压肺小叶(肺肿瘤实变与正常肺组 远端不明显测量显示远端较细的胆管大约50m织形成明显反差,存在明显分界) 左右(见图2(a)).图2(b)显示胆管轻度扩张,呈软2.3肾脏成像 藤状,胆管直径与伴行血管相比明显纤细,边缘不如 肾脏也是一个血管丰富的脏器.我们早期的研 血管锐利.对照组血管旁未见伴行的胆管,血管逐渐究证实,同步辐射相位衬度成像较传统X射线成像 成比例变细,边缘锐利(见图2(c)) 图像清晰,分辨率明显提高.同步辐射ⅹ射线相位 衬度成像在未用造影剂的条件下显示清晰的肾脏被 膜、弓形动、静脉,肾皮质区显示分支达皮质边缘的 小叶间动、静脉影像(图4(a));而常规X射线成像 无法清晰显示这些结构(图4(b)).这是由于常规 射线成像的探测器将X射线通过样品所形成的吸 收、散射和折射等不同机制的图像同时记录并叠加 在一起,这样的图像(尤其是散射效应)会使成像的 衬度和空间分辨率损失巨大 图2胆管显像(a)试验组,重度胆管扩张,箭头示扩张的胆管 (小鼠胆总管双重结扎并被切断,40天后成像,不用造影剂就可 以清晰显示扩张的胆管结构.肝内胆管与肝血管伴行,明显扩张 扭曲呈串珠状改变,扩张以近段明显,远端不明显);(b)试验组 轻度胆管扩张.箭头示扩张的胆管(胆管软藤状轻度扩张,直 与伴行血管相比明显纤细,边缘不锐利);(c)对照组,肝脏图像 正常,无扩张胆管,图像比例尺2mm(假手术组,游离胆管后未 图4小鼠肾脏成像(a)小鼠肾脏DEI成像(清晰显示肾脏被 接扎.血管旁未见伴行的胆管,血管逐渐成比例变细,边缘锐利) 膜、弓形动、静脉,肾皮质区小叶间动、静脉):(b)小鼠肾脏传统 2.2胸肺成像 X射线成像(无法清晰显示肾脏结构) 同步辐射X射线相位衬度成像技术能明显区 完整小鼠的肾脏DEI成像清晰地显示整个肾 分裸鼠移植模型中 Lewis肺癌组织与周围正常肺组脏的血管结构.血管结构从肾门到肾皮质逐渐变细, 织的血管结构差异.小鼠胸肺部的类同轴成像结在接近皮髓质交界部位,呈现一个弓状弯曲,然后从 果显示,胸肺部结构、肋骨、肩胛骨骨小梁结构和肺这些弓状弯曲发出很多密集的、垂直于肾皮质的细 部支气管树衬度清晰.小鼠肺脏的DEI成像显示出小血管结构最细的血管大约40m左右 主支气管、肺叶、段和亚段和大约10m的肺泡成2.4胃肠道成像 人肺脏显示清晰的多个肺泡重叠,符合 Suzuki认为 消化道肿瘤也是常见疾病.同步辐射相位衬度成 肺实质表面由几层肺泡折射产生,一般单个肺泡不像能清晰显示正常胃壁结构、胃壁组织粘膜层、粘膜下 能显示的论述1 层和肌层结构.在胃癌情况下,正常胃壁结构被破坏. 肺脏作为空腔脏器,成像时与肿瘤等病变引起2.5骨与关节组织成像 的肺脏实质性改变形成明显反差,易于被检测.如图 峰位成像显示软组织细节较清晰,但骨组织衬 3所示肺肿瘤与肺组织存在明显分界 度较差(图5(a)).腰位成像骨组织及软组织衬度均 物理·39卷(2010年)11期 http://www.wuliaccn物理·39卷 (2010年)11期 http:飋飋www.wuli.ac.cn 图1 正常肝血管成像 (a)用生理盐水作为造影剂的正常肝血 管成像;(b)未使用造影剂的肝血管成像 远端不明显.测量显示远端较细的胆管大约50毺m 左右(见图2(a)).图2(b)显示胆管轻度扩张,呈软 藤状,胆管直径与伴行血管相比明显纤细,边缘不如 血管锐利.对照组血管旁未见伴行的胆管,血管逐渐 成比例变细,边缘锐利(见图2(c)). 图2 胆管显像 (a)试验组,重度胆管扩张,箭头示扩张的胆管 (小鼠胆总管双重结扎并被切断,40天后成像,不用造影剂就可 以清晰显示扩张的胆管结构.肝内胆管与肝血管伴行,明显扩张 扭曲呈串珠状改变,扩张以近段明显,远端不明显);(b)试验组, 轻度胆管扩张.箭头示扩张的胆管(胆管软藤状轻度扩张,直径 与伴行血管相比明显纤细,边缘不锐利);(c)对照组,肝脏图像 正常,无扩张胆管,图像比例尺2mm(假手术组,游离胆管后未 接扎.血管旁未见伴行的胆管,血管逐渐成比例变细,边缘锐利) 2.2 胸肺成像 同步辐射 X 射线相位衬度成像技术能明显区 分裸鼠移植模型中Lewis肺癌组织与周围正常肺组 织的血管结构差异[13].小鼠胸肺部的类同轴成像结 果显示,胸肺部结构、肋骨、肩胛骨骨小梁结构和肺 部支气管树衬度清晰.小鼠肺脏的 DEI成像显示出 主支气管、肺叶、段和亚段和大约10毺m 的肺泡.成 人肺脏显示清晰的多个肺泡重叠,符合 Suzuki认为 肺实质表面由几层肺泡折射产生,一般单个肺泡不 能显示的论述[14]. 肺脏作为空腔脏器,成像时与肿瘤等病变引起 的肺脏实质性改变形成明显反差,易于被检测.如图 3所示肺肿瘤与肺组织存在明显分界. 图3 肺肿瘤组织与其周围受压肺小叶(肺肿瘤实变与正常肺组 织形成明显反差,存在明显分界) 2.3 肾脏成像 肾脏也是一个血管丰富的脏器.我们早期的研 究证实,同步辐射相位衬度成像较传统 X 射线成像 图像清晰,分辨率明显提高.同步辐射 X 射线相位 衬度成像在未用造影剂的条件下显示清晰的肾脏被 膜、弓形动、静脉,肾皮质区显示分支达皮质边缘的 小叶间动、静脉影像(图4(a));而常规 X 射线成像 无法清晰显示这些结构(图4(b)).这是由于常规 X 射线成像的探测器将 X 射线通过样品所形成的吸 收、散射和折射等不同机制的图像同时记录并叠加 在一起,这样的图像(尤其是散射效应)会使成像的 衬度和空间分辨率损失巨大. 图4 小鼠肾脏成像 (a)小鼠肾脏 DEI成像(清晰显示肾脏被 膜、弓形动、静脉,肾皮质区小叶间动、静脉);(b)小鼠肾脏传统 X射线成像(无法清晰显示肾脏结构) 完整小鼠的肾脏 DEI成像清晰地显示整个肾 脏的血管结构.血管结构从肾门到肾皮质逐渐变细, 在接近皮髓质交界部位,呈现一个弓状弯曲,然后从 这些弓状弯曲发出很多密集的、垂直于肾皮质的细 小血管结构.最细的血管大约40毺m 左右[15]. 2.4 胃肠道成像 消化道肿瘤也是常见疾病.同步辐射相位衬度成 像能清晰显示正常胃壁结构、胃壁组织粘膜层、粘膜下 层和肌层结构.在胃癌情况下,正常胃壁结构被破坏. 2.5 骨与关节组织成像 峰位成像显示软组织细节较清晰,但骨组织衬 度较差(图5(a)).腰位成像骨组织及软组织衬度均 ·767· 物理学和高新技术