近日,中国科学院深圳先进技术研究院(简称“深圳先进院”)成功研发出一种基于碳纳米管的新型X射线光源,并实现了元器件级的产品化。该光源可应用于X射线放射治疗和静态CT成像,标志着我国在X射线内照射放疗领域取得重要突破。
该碳纳米管X射线源由深圳先进院医工所CAS/CUHK生物传感中心与医疗机器人与微创手术器械研究中心联合研制。研究团队采用MEMS工艺制备出图形化的碳纳米管冷阴极器件,并成功封装出国内首批碳纳米管X射线源。目前,封装的X射线源已在实验室中模拟静态CT机实现简单成像;同时,作为放射源,团队自主研发出用于定点杀死肿瘤细胞的蛇形放疗仪器。该元器件是研发影像引导仿生型放疗机器人的核心部件,碳纳米管X射线源的研发填补了我国在X射线内照射放疗领域的研究空白,不仅可用于内照射放疗,也是碳纳米管三维静态成像的关键部件,对实现低剂量三维快速CT成像具有重要意义。
广东省影像引导治疗技术创新团队长期致力于肿瘤细胞的筛选和治疗研究。该团队正全力研发全球首个蛇形放疗机器人系统,旨在为消化道癌、宫颈癌、鼻咽癌等提供早期、无创治疗新手段,推动我国大型医疗装备产业进入国际先进行列。
产品化的X射线管具有便于携带、易于拆换、稳定性好等优点。目前,团队正继续优化X射线管元器件的性能,包括增加聚焦电极以减小X射线焦斑尺寸、提高管电流以缩短扫描时间、提升管电流稳定性,最终实现静态CT图像的三维重建。