东方科技论坛第97次学术研讨会[优秀]_东方科技论坛简介

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东方科技论坛第97次学术研讨会

同步辐射在医学临床诊断中的应用

会议执行主席

徐洪杰由中国科学院上海应用物理研究所承办的东方科技论坛第97期 研讨会，于2007年6月29日至30日在上海沪杏科技图书馆举行。会议由中国科学院上海应用物理研究所所长、上海光源总经理徐洪杰研究员担任执行主席。来自意大利光源、加拿大光源、日本光子工厂、上海交通大学、上海中山医院、中科院上海应用物理研究所等单位的30余位国内外同步辐射X射线成像、生物医学成像和临床医学等领域的知名学者参加了研讨会。

自从X射线的发现开始，它就被应用于医学成像上。各国在发展同步辐射装置的时候，均把同步辐射的医学应用作为一项重要的内容，如1979 年在斯坦福同步辐射实验室(SSRL)启动的同步辐射人体心血管造影计划。随后许多国家相继开始了以心血管造影术为主的同步辐射医学应用计划。近年来，在法国的欧洲同步辐射装置(ESRF)和日本的Spring—8光源分别提出了庞大的医学应用计划。意大利光源（ELETTRA）的研究人员建立了医学成像站用于临床诊断，并实现了对病人乳腺癌的成像。

同步辐射的医学应用分为两个方面:一种是生命体外或试管测试，如X 射线显微术和辐射细胞生物学等：第二类项目的最终目标是活体应用，如观察冠状动脉狭窄的静脉注射心血管造影术、观察大脑和颈部肿瘤的单色光计算机断层扫描术、观察早期肺癌的肺部支气管成像术、观察早期乳房肿瘤的胸部成像术、副作用极小的同步辐射微束放射治疗等。多年来，同步辐射的医学应用研究伴随着同步辐射光源的发展取得了巨大的进步，发展出了许多常规光源不可能完成的成像方法和检测技术，具有很好的发展势头和应用前景。目前，将同步辐射X显微成像方法应用于临床诊断方面的工作报道得还较少，更多的工作还处于方法探索阶段。尽管真正的临床诊断工作较少，但人们已经意识到这种方法在临床诊断方面所具有的不可替代的作用。随着上海光源的建设，我国在这一领域的应用研究可望得到迅速发展。适时就这一领域的研究状况、存在的问题与发展方向进行多方位研讨是十分必要的。

本次论坛以“同步辐射在医学临床诊断中的应用”为主题，旨在研讨国内外同步辐射在医学临床诊断中的应用现状与发展趋势，讨论思考我国在这一研究领域的未来发展策略及主要应用方向，探讨如何利用上海光源建造的契机，通过加强学科交叉联合推动国内在这一具有重要应用前景的研究领域的快速发展。

1、同步辐射在医学临床诊断中的应用现状及发展趋势

来自意大利Elettra光源的Castelli教授做了“Elettra光源SYRMEP（医学物理）线站的临床乳房照相”的报告，就Elettra光源的临床乳房照相进展作了专题报告。利用同步辐射相衬的乳房X线照相术的临床方案已经于2006年3月，在意大利Trieste同步辐射装置的SYRMEP（医学物理）线站展开。到目前为止，已经对大约50名病人进行了检查。

来自日本东京大学的M.Ando教授作了题为“面向临床应用的X光折射原理成像技术开发”的报告。首先介绍了世界上同步辐射在生物医学中的应用，并着重介绍了暗场成像的原理和在日本PF和Spring8上利用暗场成像技术首次进行大视场90×90mm2人体软组织的相衬成像的实验结果。此外还开发了折射的三维重构算法。

来自加拿大光源的D.Chapman教授作了题为“加拿大光源的生物医学成像及治疗光束线”的报告，介绍了加拿大光源正在建造的同步辐射生物医学研究装置（BMIT），预计可在2008年夏天进入试运行阶段。报告介绍了BMIT装置中开展的各种成像方法、光束线的性能及确立科学目标，并展望该装置在北美及世界范围内的应用前景。

来自日本KEK的PF光源的K.Hyodo博士做了题为“PF光源医学成像系统的进展”的报告，首先介绍了用干涉仪的X射线相衬CT成像方法、X射线折射衬度成像、衍射增强成像CT以及显微血管造影术四种成像系统的进展和应用情况，然后介绍了已经用于临床的静脉内的冠状动脉血管造影。

来自澳大利亚光源的Steve Wilkins教授做了题为“澳大利亚光源的医学成像和治疗线站的医学诊断计划”的报告，他在报告中指出这条线站预计在光束线调试运转后两到三年内进行临床诊断试验。在未来的几年里，该线站将延伸至150米，建立一个生物医学成像的合作研究中心。

2、对我国在上海光源上开展“同步辐射在医学临床诊断中的应用”的展望和发展策略

中科院上海应用物理研究所所长、上海光源总经理徐洪杰研究员作了“上海光源和同步辐射临床应用”的报告。他首先汇报了上海光源立项的历程和上海光源项目的说明，重点汇报了上海光源目前的工程进展状况，介绍了上海光源在医学临床诊断应用上的战略思考和研究部署，指出了上海光源在X射线成像及生物医学应用领域的科学目标和发展方向。他最后总结展望时说，目前同步辐射成像用于医学临床已进入实用阶段，在成像分辨率、剂量等方面较传统的X射线诊断方法有明显的优越性。即将于2009年建成出光的上海光源装置能提供大范围可调谐的单色、高通量X射线，非常适合发展新型医学诊断方法。

中国科学院上海应用物理研究所、上海光源首批线站之一的“X射线成像及其生物医学应用光束线站” 负责人肖体乔研究员作了题为“上海光源X射线成像及生物医学应用光束线站目前进展”的报告，介绍了该条线站目前的进展情况。该线站的科学目标重点是发展更高的空间分辨和更快的时间分辨的成像新技术，目前该线站已完成初步设计，工程设计正在紧张进行中，预计2009年4月份能够顺利出光并提供用户进行实验研究。

来自华中科技大学的骆清铭教授作了题为“微型CT成像系统”的报告，报告中介绍了微型CT的硬件系统和重构软件，并给出了标样和动物样品的三维重构结果。此外还分析了生物体组织的化学组成与物理特性，给出了成像测试的结果。最后分析了SSRF的优势和其他一些重要因素对CT成像的影响。

建议：

1、同步辐射在医学临床诊断的创新技术研究和发展方面具有独特的优越性，上海光源的能区非常适合于医学临床诊断和治疗，它地处张江、离上海各大医院近、交通便捷，便于开展与医生的合作。因此，依托上海光源建立一个专门用于医学临床诊断和治疗的专门线站是很有必要的。由于该项目的地方特色较为突出，建议地方政府能出资建造。

2、同步辐射成像方法在医学临床诊断中显示了重要的应用前景，但是也应该看到，由于大型同步辐射装置是一个大型科学研究平台，科学目标多、建设费用较高，不可能专门针对医学临床应用优化。同步辐射真正的临床应用有赖于发展和建设一些费用合适并适用于医院、研究中心和医学中心的小型同步辐射光源。没有这样的发展，同步辐射的医学应用将只能局限于数量有限的诊断或治疗，很难用于大规模临床应用。

3、需要建立有效机制大力推动不同学科的交叉融合，既要重视大科学平台本身的建设，更要重视和支持围绕大科学平台开展交叉学科研究。应当设立长期研究计划持续支持具有重大应用前景和明确目标的研究方向与项目，造福于人类健康。

4、加强与国际相关装置、国内相关专家的合作与交流，使同步辐射在解决医学临床诊断和治疗的疑难问题方面发挥重要作用。

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