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同步辐射光源/X射线FEL可以取代传统的CT用于X射线检查吗

【同步辐射光源/X射线FEL可以取代传统的CT用于X射线检查吗】 利益相关: 在德意志电子加速器DESY和欧盟自由电子激光XFEL实习过现在跟瑞士光源SLS合作研究Ultra-fast X-ray CT不知道有没有资格答这一题.....我没有做过生物体的CT，不太了解细节，就我知道的说一些吧
首先需要明确的民用CT的要求:?对肌肉骨骼组织可分辨?曝光时间短，小于人体辐射限?对X光能量有严格限制
再来看大型光源例如ESRF/XFEL能提供什么:?高亮度，准直性好的高能X射线?XFEL提供飞秒级别的射线束
那厉害之处就在于一些尖端应用:?对生物活体进行可时间分辨(time-resolved)的成像?对蛋白质结构进行失活前的结构分析?对
那对于人体来说，是不可能采用大型光源进行全身CT扫描的，一是能量太高远远超过人体可承受的范围扫完就死了(或者用很强的filtering)，二是准直的beam也没有人体那么大的(医用的可以是Cone Beam)，三是医用CT大部分是旋转光源一周扫描，大型光源是不可能旋转的，只能旋转待扫目标.。
如果是说研究器官活体或者组织活体的运动，以及一些肿瘤的结构的话，理论上是可以的，但既然已经是体外干嘛不做个切片呢，多方便。
再考虑大型光源一次实验的造价，估计没有哪个"民"能经常用的起。之前在TUM FRMII中子源，也听过他们介绍中子治疗皮肤癌的例子，当时就有同学问为什么不普及这项技术，答曰，太贵。这个仅仅是和病人医院签订协议，不计成本只是为了证明可行性的特别研究的项目，并不能推广。而且一般大型光源还需要提前半年到一年申请beamtime，还不一定通过，真的病人估计等不了那么久就嗝屁掉了。
所以综上，大型光源理论上用于尖端医学研究是可行的，但还远远没有便宜以及方便到民用的地步。
DAS ENDE.
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■网友的回复
相衬成像相比于吸收在生物影像最大的优势上是可以在无造影剂情况下清晰成像，实际上前几年意大利的光源那边找过志愿者用光栅相衬做过乳腺癌方面的一些研究，但涉及到辐射剂量、医学伦理等问题后续进展似乎不太好。光栅相衬最有希望，因为可以用普通X射线源有商用化前途，前几年欧洲做出来样机，最近几年关注的少，但似乎没有特别振奋人心的进展，我猜应该还是和辐射剂量下不去有关系。相衬CT的优势在于可以分辨密度变化很小的结构，反过来在密度突变比如肌肉和骨骼交接处的相位突变也是需要解决的问题，所以即使商业化应该首先是乳腺、关节软骨等先做起来。以前跟一些老师聊过，相衬成像商业化缓慢的一个原因是相衬CT出的图像和吸收CT出的图像还是有很大的区别，要让整个医疗影像系统学习对相衬CT影像的理解，是一个漫长的过程。至于同步辐射直接用于医学治疗，ESRF，CLS，SPring8已经在做MRT了，上海准备要做。至于另一位同学说的FOV比较小的问题，同步辐射的光还是有一定发散角的，一些光源已经有或者规划在建百米长的线站了，专用医学线的FOV肯定够人用。主要问题在辐射剂量上，长期来看这个问题会随着成像算法的优化而达到人体可以承受的剂量。最终可以原位的诊疗一体化，拍完CT定位肿瘤之后再来一发MRT，不过费用嘛短期肯定高的一比。
我个人觉得XFEL的卖点不在X-ray成像这块，非说成像的话，相干X射线对CDI的时间分辨率会比3代光源强很多，可以在X-ray对样品造成辐射损伤的时间尺度之前得到衍射图像，可以做一些无辐射损伤的细胞\\病毒成像、很难结晶的蛋白、或者一些跟动力学相关的研究。
BTW，题主看到的蝗虫是2D投影的movie吧？如果是的话，可以在油管上看看PSI拍的4D的苍蝇，虽然时间分辨率低一点。


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