Un nuevo estudio dirigido por la Universidad Nacional de Australia ANU ha descubierto una forma prometedora de reducir significativamente las dosis de rayos X que tiene el potencial de revolucionar las imágenes médicas en 3D y hacer que la detección de signos tempranos de enfermedad sea mucho más barata y segura.
El equipo de investigación, que involucró a la Instalación Europea de Radiación Sincrotrón y la Universidad de Monash, se basó en un enfoque de imagen no convencional conocido como "imagen fantasma" para tomar imágenes de rayos X en 3D del interior de un objeto que es opaco a la luz visible.
El investigador principal, el Dr. Andrew Kingston, dijo que el estudio fue el primero en lograr imágenes de rayos X en 3D utilizando el enfoque de imágenes fantasma, que tiene el potencial de hacer que las imágenes médicas en 3D sean mucho más baratas, más seguras y más accesibles.
"La belleza de usar la técnica de imagen fantasma para la imagen 3D es que la mayor parte de la dosis de rayos X ni siquiera se dirige hacia el objeto que desea capturar; esa es la naturaleza fantasmal de lo que estamos haciendo", dijo el Dr.Kingston de la ANU Research School of Physics and Engineering.
"Existe un gran potencial para reducir significativamente las dosis de rayos X en las imágenes médicas con imágenes fantasma 3D y para mejorar realmente la detección temprana de enfermedades como el cáncer de mama".
Demasiada radiación de imágenes médicas de rayos X puede aumentar el riesgo de cáncer, lo que limita la frecuencia con que las pacientes pueden someterse a pruebas con sistemas de CT, mamografía 3D para detección de cáncer de seno y otros enfoques de rayos X 3D.
"Una variación de nuestro enfoque no requiere una cámara de rayos X, solo un sensor; esto haría que la configuración de imágenes médicas en 3D sea mucho más barata", dijo el Dr. Kingston.
El enfoque de prueba de concepto tomó una imagen fantasma en 3D de un objeto simple de 5,6 mm de diámetro a una resolución relativamente baja de aproximadamente 0,1 mm.
Los investigadores idearon un nuevo sistema de medición de imágenes fantasma que utilizaba una serie de rayos de rayos X con patrones.
Cada haz se dividió en dos haces idénticos. El patrón se registró en el haz primario, que actuó como referencia ya que nunca pasó a través del objeto que los investigadores estaban imaginando. El haz secundario pasó a través del objeto, con solo elTransmisión total de rayos X medida por un solo sensor.
Los investigadores luego usaron una computadora para crear una imagen de proyección de rayos X 2D del objeto a partir de estas mediciones.
Este proceso se repitió con el objeto en diferentes orientaciones para construir una imagen 3D.
"Nuestra innovación más importante es extender este concepto 2D para lograr imágenes 3D del interior de objetos que son opacos a la luz visible", dijo el Dr. Kingston.
"La imagen fantasma de rayos X 3D, o tomografía fantasma, es un campo completamente nuevo, por lo que existe una oportunidad para que la comunidad científica y la industria trabajen juntas para explorar y desarrollar esta emocionante innovación".
El co-investigador profesor David Paganin de la Universidad de Monash dijo que el logro del equipo podría compararse con los primeros días de los microscopios electrónicos, que solo podían alcanzar un aumento de 14 veces.
"Este resultado no fue tan bueno como podría obtenerse incluso con las lentes de vidrio más crudas que usan luz visible", dijo.
"Sin embargo, el microscopio que usa electrones en lugar de luz tenía el potencial, realizado solo después de décadas de desarrollo posterior, de ver átomos individuales, que son mucho más pequeños de lo que puede ver un microscopio ordinario que usa luz visible".
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Materiales proporcionado por Universidad Nacional Australiana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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