同步辐射的医学应用.ppt
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1、人类的健康问题 同步辐射的优势和能力 同步辐射的医学应用 同步辐射医学应用的前景,同步辐射的医学应用,科学院的定位,国家需求科学前沿 国家需求 安全问题:领土、网络、粮食 能源问题:新能源、节能技术 新材料:纳米、毒理 环境问题:修复、保持 健康问题:新的诊断、治疗手段,人口与健康问题,健康是人最大的财富 “以人为本,全面、协调地可持续发展。” 传染性疾病 X 三大手段化学、免疫、抗生素疗法 两大杀手 肿瘤 心脑血管疾病,心、脑血管疾病 生活水平提高,食物结构变化; 人均寿命延长; 吸烟! 每年夺走1200万人生命,14。 诊断的“金标准”选择性冠状动脉X光造影术 死亡率约0.10.2%,并发
2、后遗症约1.53%,第一杀手,癌症恶性肿瘤 人口老龄化; 生活方式城市化; 工业化进程空气污染 吸烟! 肺癌为我国发病率和死亡率最高的恶性肿瘤,并将在今后30年内大幅度增加; 随着农村城市化的趋势、动物及油脂类食物比重的增大,乳癌患者的死亡率也将逐步增加。,第二杀手,肿瘤生长的三个时期: 无血管期或称为血管前期,此时肿瘤细胞主要靠弥散获得营养,生长缓慢; 血管期也称为血管浸润性生长期,此时肿瘤组织有新血管形成,这些血管不断为肿瘤组织提供营养和排除代谢产物,使肿瘤得以迅速增长; 转移期, 当肿瘤生长到一定程度就向周围组织侵袭及发生转移扩散。,健康的生活方式 预防为主肿瘤疫苗:太空瘤苗 早期诊断可
3、以治疗 中期治疗为时未晚 晚期?,早期诊断是关键! 看到并确认病变的性质!,战胜癌症,极高的光通量 波长可调谐 高度准直 多种实验手段,同步辐射的优势和能力,SR作为检测手段,SR介入实际治疗,同步辐射技术的优势,同步辐射的医学应用,活体诊断 高强度、宽能谱 高度准直,体外检测,自从1894年伦琴发现X射线,X射线透视和成像技术在医学诊断和放射治疗中就扮演了十分重要的角色。,X射线透视早已经成为一般医院进行骨骼、胸部透视和放射治疗的常规手段,基于X射线的医疗诊断和治疗方法也在不断发展,如X射线大脑CT术、乳腺肿瘤成像术、选择性心血管造影术等等,为人类的健康作出了积极的贡献。,同步辐射的高通量和
4、亮度、可调谐、时间结构和偏振性为医学科学的许多应用提供一个理想的光源。,1976年底美国斯坦福大学就提出并于1979年在SSRL启动了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。,人体组织的实验室检测,病毒的结构测定已经测定了人体感冒病毒、爱滋病病毒等重要病毒的结构; 各种人体组织的显微成像研究; 辐射细胞生物学等。,活体检测、诊断及治疗,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
5、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 光激活治疗,同步辐射的医学活体诊断方法,人体研究,人体研究,动物研究,动物研究,体外组织,同步辐射心血管造影术,尽早发现心脏冠状动脉狭窄,同步辐射心血管造影术原理,安全、无痛苦非侵入性静脉注射造影剂 在碘的K吸收边(33.17 keV)两侧 碘原子的质量吸收系数分别为6.5cm2/g和37.0 cm2/g,相差5.7倍; 而骨、肌肉和脂肪的吸收系数几乎相等。 E1、E2单色光对注射了碘造影剂的心脏透视成像 双色减影术,同步辐射心血管造影术,NIKOS-II,心脏“搭桥”手术,心脏“扩张”手术,NIKOS-II,ESRF
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