A high brightness microstructured anode X-ray source for clinical phase contrast imaging

用于临床相差成像的高亮度微结构阳极X射线源

基本信息

  • 批准号:
    9543634
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 94.22万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2015
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2015-08-01 至 2019-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

X-ray phase contrast imaging (XPCI) is widely regarded as one of the most exciting techniques to have emerged in x-ray physics, and has potential to significantly change the face of biomedical imaging. XPCI, which is based on the refraction of X-rays rather than their absorption, can provide up to 1000 times greater contrast in soft tissues than absorption contrast, which is the current method employed by x-ray equipment. The technique offers enormous potential for earlier diagnosis of diseases and visualization of features currently not visible through conventional techniques, as well as dramatic reduction in dosage to enable safer screening for cancer. Of the several approaches to XPCI, Talbot interferometry is considered to have the most potential for clinical use, as it does not require a synchrotron source. However, the current approach to Talbot phase contrast requires a grating placed near a conventional laboratory X-ray source (the addition of the source grating is called the Talbot-Lau technique). This has led to limits on the X-ray energies used in Talbot-Lau interferometers of less than <20 keV, which has restricted its use (35-80 keV being more optimal for clinical applications), in addition to reduced source efficiency. We propose to develop a high brightness X-ray source that is optimized to enable clinical Talbot interferometers at the higher energies that are relevant to clinical applications. The source employs a novel microstructured anode, which is comprised of an array of tungsten micron-sized X-ray emitters embedded in a material of excellent thermal conductivity and low density (diamond). These micro-emitters act as an array of small sources, which would remove the need for the source grating, and the inclusion of diamond provides superior thermal properties for high brightness. The proposed Phase I 9-month project is a proof-of-principle demonstration that the novel microstructured anode can be manufactured and would provide the desired thermal benefits and x-ray output, and the proposed Phase II 24-month project would produce two working prototypes of the source.
X 射线相衬成像 (XPCI) 被广泛认为是最令人兴奋的技术之一 X 射线物理学领域,有可能显着改变生物医学成像的面貌。 XPCI,它基于 基于 X 射线的折射而不是吸收,可以提供高达 1000 倍的对比度 在软组织中,吸收对比是 X 射线设备当前采用的方法。这 技术为疾病的早期诊断和目前尚未实现的特征可视化提供了巨大的潜力 通过传统技术可见,并大幅减少剂量以实现更安全的筛查 对于癌症。在 XPCI 的几种方法中,塔尔博特干涉测量法被认为最具潜力 用于临床,因为它不需要同步加速器源。然而,目前 Talbot 阶段的方法 对比需要在传统实验室 X 射线源附近放置光栅(添加源 光栅称为 Talbot-Lau 技术)。这导致 Talbot-Lau 中使用的 X 射线能量受到限制 小于<20 keV的干涉仪,这限制了其使用(35-80 keV更适合临床 应用程序),此外还降低了源效率。 我们建议开发一种经过优化的高亮度 X 射线源,以实现临床 Talbot 与临床应用相关的较高能量的干涉仪。来源采用了小说 微结构阳极,由嵌入在一个微米尺寸的钨 X 射线发射器阵列组成 导热性能优良、密度低的材料(金刚石)。这些微型发射器充当阵列 小源,这将消除对源光栅的需要,并且包含金刚石提供 卓越的热性能,实现高亮度。 拟议的第一阶段为期 9 个月的项目是一个原理验证演示,表明新型微结构 可以制造阳极并提供所需的热效益和 X 射线输出,并且 拟议的第二阶段 24 个月项目将生产两个源工作原型。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Wenbing Yun其他文献

Wenbing Yun的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Wenbing Yun', 18)}}的其他基金

Cryogenic High-throughput Cellular Imaging System
低温高通量细胞成像系统
  • 批准号:
    10545696
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 94.22万
  • 项目类别:
Cryogenic High-throughput Cellular Imaging System
低温高通量细胞成像系统
  • 批准号:
    10701888
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 94.22万
  • 项目类别:
Development of a Bio-tissue Oxygenation Nanophosphor Enabled Sensing (BONES) system for Quantifying Hypoxia in Bone Marrow
开发用于量化骨髓缺氧的生物组织氧化纳米磷传感 (BONES) 系统
  • 批准号:
    10255544
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 94.22万
  • 项目类别:
Development of a Bio-tissue Oxygenation Nanophosphor Enabled Sensing (BONES) system for Quantifying Hypoxia in Bone Marrow
开发用于量化骨髓缺氧的生物组织氧化纳米磷传感 (BONES) 系统
  • 批准号:
    10573284
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 94.22万
  • 项目类别:
Development of a Bio-tissue Oxygenation Nanophosphor Enabled Sensing (BONES) system for Quantifying Hypoxia in Bone Marrow
开发用于量化骨髓缺氧的生物组织氧化纳米磷传感 (BONES) 系统
  • 批准号:
    10408542
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 94.22万
  • 项目类别:
Development of a Quantitative Iron Characterization System for Alzheimer's Disease Using Computed Laminography X-ray Fluorescence Imaging (CL-XRFI)
使用计算机断层扫描 X 射线荧光成像 (CL-XRFI) 开发阿尔茨海默氏病的定量铁表征系统
  • 批准号:
    10011049
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 94.22万
  • 项目类别:
Development of a Quantitative Iron Characterization System for Alzheimer's Disease Using Computed Laminography X-ray Fluorescence Imaging (CL-XRFI)
使用计算机断层扫描 X 射线荧光成像 (CL-XRFI) 开发阿尔茨海默氏病的定量铁表征系统
  • 批准号:
    10306411
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 94.22万
  • 项目类别:
Development of a low dose clinical lung screening prototype for early detection of COPD and lung cancer using a novel x-ray source to enable Talbot-Lau interferometry
使用新型 X 射线源开发低剂量临床肺部筛查原型,以实现 COPD 和肺癌的早期检测,以实现 Talbot-Lau 干涉测量
  • 批准号:
    10082257
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 94.22万
  • 项目类别:
A sub-cellular micro x-ray fluorescence system for elemental imaging at fast acquisition times in biological tissue
一种亚细胞微 X 射线荧光系统,用于在生物组织中快速采集元素成像
  • 批准号:
    10019577
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 94.22万
  • 项目类别:
Development of a laboratory XANES system for the analysis of metals in tissue for cancer research and chemotherapy drug development
开发实验室 XANES 系统,用于分析组织中的金属,用于癌症研究和化疗药物开发
  • 批准号:
    9559611
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 94.22万
  • 项目类别:

相似国自然基金

锰电解铅阳极梯度活性中间层原位构筑及其控铅减泥机制研究
  • 批准号:
    52304333
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
高效直接氨固体氧化物燃料电池阳极催化剂的设计制备及反应机制研究
  • 批准号:
    22378069
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于同轴阳极氧化的钛毛细管内表面涂层电场/流体场耦合调控机制
  • 批准号:
    52371053
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
金属-绝缘体-半导体隧穿结构光电阳极催化剂的设计构筑及其作用机制
  • 批准号:
    22302106
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
图案化光阳极的全域电场调控、界面工程及光解水性能研究
  • 批准号:
    52373277
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    51 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

STTR Phase I: Advanced Lithium Metal Anodes for Solid-State Batteries
STTR 第一阶段:用于固态电池的先进锂金属阳极
  • 批准号:
    2335454
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 94.22万
  • 项目类别:
    Standard Grant
3DIr4E: Three-Dimensional low Ir loading anodes For proton exchange membrane water Electrolyzers
3DIr4E:用于质子交换膜水电解槽的三维低 Ir 负载阳极
  • 批准号:
    EP/Z001382/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 94.22万
  • 项目类别:
    Fellowship
Modulation of spin capacitance through regulating spin moment in transition metal-doped 2D-MoS2-based anodes for application in ion batteries
通过调节过渡金属掺杂 2D-MoS2 基阳极的自旋矩来调节自旋电容,用于离子电池
  • 批准号:
    24K08319
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 94.22万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
ERI: Interphase Evolution and Electrochemical Behavior for Highly Reversible Zinc Metal Anodes
ERI:高度可逆锌金属阳极的相间演化和电化学行为
  • 批准号:
    2301719
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 94.22万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Pioneering Research of industrial materials informatics for innovative lithium battery anodes
创新锂电池阳极工业材料信息学的开创性研究
  • 批准号:
    23K18465
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 94.22万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了