日本东丽宣布推出一款自主研发的高透X射线碳纤维增强复合材料(CFRP)功能部件。
X射线检查是疾病早期发现的重要手段,但每一次扫描都伴随着辐射暴露的权衡。X射线检查设备的受光部通常采用轻量且X射线透过性优异的CFRP制保护部件。由“CFRP蒙皮+多孔芯材”构成的低密度三明治结构已被证实能够提升透过性。但这一结构长期面临一个行业难题:多孔芯材的密度不均以及部件形状的影响,会导致透射X射线强度分布不均,从而在诊断图像中产生噪声。在低剂量扫描时,这种噪声尤为明显,限制了检查精度的进一步提升。

东丽此次的核心突破在于将自研的碳纤维增强泡沫(CFRF)多孔芯材融入三明治结构。CFRF以短切碳纤维构建三维网络骨架,通过粘结树脂固化成型,内部孔隙结构均匀可控。它既保留了多孔材料的低密度高透线优势,又实现了全结构范围内的密度一致性,不受部件几何形状与加工工艺的影响。东丽为含有CFRF的夹层结构建立了优化的复合设计,同时满足低密度和高刚性两大核心工程要求,且能抑制因组件几何形状变化而产生的密度变化。
经东京都立大学健康福祉学部放射线学科根岸徹副教授在临床条件下评估,搭载该材料的设备检测量子效率(DQE)较传统CFRP部件提升约6%。检测量子效率越高,意味着探测器对X射线的利用效率越高。由此,即使将X射线照射量降低8%,也能获得同等或更清晰的诊断图像。

东丽表示,未来将针对该部件在X射线检查设备中的实际应用进行探索,包括乳腺X线摄影机的托盘及暗盒。这些部件直接位于X射线源与探测器之间,其X射线透过性和图像噪声直接影响放射科医生的诊断图像质量。在日本,医疗暴露研究信息网络(J-RIME)收集放射学辐射剂量和风险评估数据,并发布诊断参考水平以优化患者辐射剂量。东丽的新结构正是为支持这一目标而设计——帮助医疗机构在不牺牲图像质量的前提下,降低患者辐射暴露风险。
从“密度不均”到“均匀可控”,从DQE提升6%到剂量降低8%——东丽用CFRF三明治结构,在X射线影像诊断的“低剂量”与“高质量”之间找到了一个新的平衡点。对于每年接受乳腺X线检查的数百万女性而言,这项技术带来的,或许不只是“少挨一点辐射”。






















