La tecnología de rayos X es la forma más antigua de imágenes no invasivas. Este método puede ayudar a crear imágenes basadas en radiaciones que pasan a través de los tejidos cuando son expuestos a estas. Por lo tanto, la tecnología de rayos X médica se puede usar para observar estructuras enteras o parciales, siendo la mayoría de las veces los huesos.

Sin embargo, los rayos X son relativamente básicos y pueden ser de baja resolución, especialmente en comparación con las modalidades más nuevas y de alta tecnología. Además, siguen siendo en blanco y negro en una era de imágenes 4D colorimétricas. Por lo tanto, los rayos X a menudo se relegan como una forma de diagnóstico médico concreto en lugar de otras formas de visualización no invasiva, como la tomografía por emisión de positrones (PET) y la resonancia magnética nuclear (MRI).

Rayos X a color

El doctor Phil Butler y el doctor Anthony Butler, padre e hijo respectivamente, trabajan como investigadores en las Universidades de Canterbury y Otago en Nueva Zelanda. Los científicos han estado desarrollando en un nuevo tipo de cámara de rayos X, cuyo objetivo es convertir los datos radiológicos en imágenes en color.

Tales datos, aunque no son de color natural, pueden representarse como tales aprovechando el espectro del paso de los rayos X a través de una estructura de interés. Estos diferentes colores pueden, a su vez, asignarse a diferentes tejidos (que se muestran como diferentes intensidades debido a sus densidades y otras propiedades en muchas formas de imágenes médicas). Por lo tanto, el hueso aparece en color blanco, el músculo en rojo, la grasa en amarillo, etc., según la pantalla del nuevo dispositivo.

Comparación con las técnicas de imagen tradicionales

Los Butler también afirman que su nueva cámara también permite capturar marcadores de enfermedades en los tejidos que puede evaluar. El dispositivo, conocido como el escáner de rayos X MARS, está compuesto por una serie de detectores Medipix3RX basados ​​en semiconductores complementarios de óxido metálico (CMOS), que interactúan con un cristal sensor semiconductor alto-Z dopado de cadmio-zinc (CZT) para generar la imagen.

A diferencia de las imágenes por tomografía computarizada (TC) convencionales, que también pueden usar rayos X, esta matriz de detectores funciona contando fotones en lugar de detectar la intensidad. El método puede dar como resultado imágenes de alta resolución y ricas en detalles, que de acuerdo con los inventores del MARS, eso es lo que su dispositivo ofrece.

El conteo de fotones conduce a la construcción del espectro necesario, que luego puede convertirse a imágenes en color. Por lo tanto, se puede decir que MARS es, de hecho, una forma de TC. Sin embargo, otras máquinas de TC no se basan en esta tecnología originalmente desarrollada en la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), mientras que los Butler afirman que su dispositivo sí lo esta.

Dichas adaptaciones también hacen que los detectores sean cuánticos, los cuales se han optimizado “dentro del rango de energía de diagnóstico humano” (30-120 keV). Cada detector individual ofrece 128 x 128 píxeles, y cada uno de ellos mide 110 x110 μm2. Además, las imágenes se pueden extrapolar desde múltiples contenedores de datos, lo que puede traducirse en una visualización de alta calidad.

Aplicaciones del nuevo dispositivo en medicina

No obstante, estas especificaciones todavía son en su mayoría de grado preclínico. Aún así, MARS posee una amplia gama de aplicaciones y usos. Por ejemplo, sus creadores han demostrado la capacidad del dispositivo para detectar marcadores de enfermedad en una muestra de hueso con osteoartritis.

MARS también puede usarse en la evaluación preliminar de cánceres y otros crecimientos anormales. Asimismo, puede detectar marcadores convencionales diseñados para unirse a estructuras o masas específicas, como el oro, el gadolinio y el yodo radiactivo.

Este innovador dispositivo tiene el potencial de detectar elementos específicos presentes de forma natural en tejidos sanos y patológicos (por ejemplo, calcio).

Por lo tanto, el equipo del MARS ha llegado a la conclusión de que su nuevo dispositivo puede evaluar condiciones como la aterosclerosis o el accidente cerebrovascular.

Además, se sabe que el sistema de escáner está equipado con otros equipos de imagen comunes además de la cámara. Incluye una estación de trabajo computarizada para generar o trabajar con imágenes, un gabinete blindado para proteger a su operador y un rack de servidores PACS para el almacenamiento de datos de imágenes.

MARS funciona dentro de los parámetros típicos de un escáner de rayos X convencional, es decir, emite una dosis normal de grado médico de 20-80 miligramos de radiación, puede interactuar con sensores opcionales adicionales (por ejemplo, termosensores) y puede almacenar datos en el formato médico estándar, DICOM.

Los Butler también publicaron imágenes que afirman son de la primera prueba de MARS concretada en un sujeto humano, mostrando la muñeca (completa con un reloj) y el tobillo de esta persona [la imagen de portada de esta nota], a todo color y detalle.

 

Vía: Evolving Science