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英国开发柔性X射线探测器,有望改善医疗成像技术

2023-11-09 来源:科技日报
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概况
英国萨里大学的研究人员已经成功开发出一种新型柔性X射线探测器,该技术有望在癌症治疗、机场安全和历史保护等领域引发革命性变革。
这一创新的探测器采用一种新型材料,该材料在X射线下模拟人体组织,从而能够更准确、更安全地成像肿瘤、骨骼和器官。与传统的X射线探测器相比,这种材料成本较低,具有高灵敏度,并且可以塑造成适应任何需要扫描的物体,而传统的X射线探测器通常笨重、刚性且昂贵。
这一研究的主要研究员Prabodhi Nanayakkara博士表示,他们开发的材料不仅柔性和经济实惠,而且具有卓越的灵敏度。更为令人振奋的是,这种材料等效于人体组织,因此可以进行实时剂量测定,而目前使用现有技术无法实现这一目标。
实时剂量测定是在放射治疗期间测量患者接受的辐射剂量,有助于避免过度暴露和减少副作用。
这一新材料基于有机半导体,即由氢和碳组成的化合物,这些有机半导体比传统半导体(如硅或锗)更加柔性和经济,但它们的X射线灵敏度和分辨率较低。
为了克服这一限制,萨里大学先进技术研究所的研究人员向有机半导体墨水中添加了微量的高原子序数元素,如碘或溴。这一改进增强了材料的X射线吸收和对比度,使其适用于高质量的X射线成像。
研究人员在各种物体上测试了他们的新探测器,如人手、硬币和化石,结果显示其产生了清晰和详细的图像。
技术特点
1. 新型柔性X射线探测器:这一创新的探测器采用一种新型有机半导体材料,能够在X射线下模拟人体组织,从而实现更准确和更安全的X射线成像。与传统X射线探测器相比,它更具柔性,成本更低,同时可以适应不同形状的物体。
2. 高灵敏度:研究人员成功开发的材料具有卓越的灵敏度,这使得实时剂量测定成为可能。实时剂量测定对于放射治疗中的患者非常重要,可以帮助避免过度暴露和减少治疗副作用。
3. 有机半导体技术:这一创新基于有机半导体技术,有机半导体由氢和碳组成,相对于传统半导体,如硅或锗,更加柔性和经济。然而,传统有机半导体的X射线灵敏度和分辨率较低,因此研究人员向有机半导体墨水中添加了高原子序数元素,以增强X射线吸收和对比度。
4. 多领域应用:这一新型柔性X射线探测器具有广泛的应用潜力,包括放射治疗、历史文物扫描和安全扫描。研究人员希望这一技术能够在不同领域和应用中提供更易获取和经济实惠的X射线成像解决方案。
结语
英国萨里大学的研究人员开发的新型柔性X射线探测器代表了一项重大科技突破,有望在多个领域引发革命性变革。这一探测器采用有机半导体材料,能够在X射线下模拟人体组织,实现更准确和更安全的X射线成像。其高灵敏度使其能够进行实时剂量测定,有助于提高放射治疗的效果并减少副作用。
这一技术基于有机半导体技术,通过添加高原子序数元素,增强了X射线探测器的性能,使其适用于高质量的X射线成像。这一创新具有广泛的应用潜力,可用于放射治疗、历史文物保护和安全扫描等多个领域。研究人员希望这一技术能够为各种应用提供更易获取和经济实惠的X射线成像解决方案,从而促进医学、文化保护和安全领域的发展。
总的来说,这一新型柔性X射线探测器的出现为未来的医疗和科学研究提供了全新的可能性。其灵活性、高灵敏度和低成本使其在多个领域都有广泛的应用前景。这一技术有望改善癌症治疗的效果,提高X射线成像的质量,同时也有助于历史文物的保护和安全领域的进步。随着进一步的研究和应用开发,这一创新将继续为人类社会的不同领域带来积极的影响。

主办:中华人民共和国生态环境部

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