在现有计算机断层扫描(CT)设备中,明场成像(使用直射X射线对物体进行成像)技术应用广泛。在人体中,以轻元素(如炭、氢、氧和氮)为主构成的物质对X射线吸收弱,如关节软骨、乳腺、肺等,传统X射线成像方法无法观察到它们的内部结构。相比于传统X射线成像,暗场成像辐射量较低,且可获得人体内超微细结构的信息,其在临床领域应用前景较好。
暗场成像是利用非直射光(如散射光、衍射光、折射光和荧光等)对物质进行成像的技术。由于暗场成像精度可达到微米量级甚至纳米量级尺度,成像效果优于传统X射线成像效果,其在乳腺癌诊断、软骨组织检查、肺癌诊断等领域应用前景较好。但由于其独特的光学性质,暗场成像所需光学元件制作难度大,相关设备体积庞大、造价昂贵,导致暗场成像技术在工业、医疗等领域一直无法得到广泛应用。
根据新思界产业研究中心发布的《
2022-2026年暗场X射线成像行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,近年来,全球范围内,暗场成像技术的研究热情较高,随着研究不断深入,暗场成像无论在理论还是在技术层面都日趋成熟,基于暗场成像技术的产品也开始涌入市场,如暗场显微镜、暗场CCD相机、暗场照明器等。
暗场成像技术研发热情较高,全球范围内,包括清华大学、同方威视技术股份、德国慕尼黑工业大学、飞利浦公司、西安电子科技大学等在内的院校和企业均有从事相关研究。凭借其超高分辨成像效果,基于暗场成像技术的CT设备市场关注度提升,随着技术进步,未来暗场CT设备有望得到广泛应用,届时肺部成像或将优先受益。
2021年,慕尼黑工业大学(TUM)研究人员成功将暗场X射线集成到CT扫描仪中,并对患者进行呼吸诊断,研究表明,由肺部疾病COPD引起的肺泡结构的早期变化可通过暗场X射线显示。下一步,相关人员将持续优化暗场CT原型,为未来暗场CT设备的临床应用打下基础。
新思界
行业分析人士表示,暗场成像技术能观察人体内超微细结构的信息,且辐射量较低,其临床应用前景可期,受良好的市场前景吸引,全球基于暗场成像技术的研究热情较高。目前来看,暗场成像技术在医疗、工业等领域尚未得到广泛应用,行业发展仍面临各种技术挑战。