生物组织对X射线的折射率因子

• 作者: 冯盛 刘松 张学龙
• 来源期刊: 中国医学物理学杂志
• 关键词: 前向散射因子 复折射率 原子数密度
• 年，卷（期）: 2008,（3）
• 所属期刊栏目: 医学生物物理
• 页码范围: 660-663
• 页数: 4页
• 分类号: R318|O434.14
• 语种: 中文

摘要

目的:传统X射线医学成像是利用X光透过物体时的吸收不同而成像,即只考虑了X光波的强度衰减信息,而忽略X光波的相位变化信息.为提高成像分辨率,利用X光波的相位信息,可以实现相衬成像新技术,以进一步区分不同软组织之间的差别.事实上,X光与物质相互作用时强度的衰减与相位的变化均与物体的折射率有关.本文旨在通过讨论X射线对生物组织的折射率的实部和虚部所包含的物理意义,分析比较了对于通常生物组织X射线通过时吸收与相位改变的大小.方法:基于X光属于电磁波这一性质,借助X光的电磁理论,从微观层次上考虑X光与物质相互作用的过程和细节.为简单起见,先分别考虑了n个原子中的电子和原子核对X光的散射效应,然后综合计及生物活细胞中k种不同组分的物质对X光的散射效应的总和,以得到接近实际的吸收项与相位项.结果:给出了不均匀介质中线性吸收系数和空间位置不同引起的相位改变量的表达式;导出了复折射率的表达式,得到了实数折射率和虚数折射率与原子散射因子的关系;分析比较了含有不同组份的生物组织的相位项与吸收项的大小.结论:物质对X光的吸收与相位变化与物质折射率的实部与虚部有关,根据导出的复折射率的结果,表明X射线与生物组织相互作用时,其相位改变项要远大于吸收项.一般情况下,X射线能量在10 keV～100 keV之间时,相位项δ大约是吸收项β的1000倍.因此,利用相衬成像技术,可以得到比传统X光吸收成像清晰度高得多的相位衬度图像.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张学龙	上海理工大学医疗器械学院	49	252	8.0	13.0
2	冯盛	上海理工大学医疗器械学院	1	6	1.0	1.0
3	刘松	上海理工大学医疗器械学院	5	18	3.0	4.0