Nueva tecnología hace más clara las imágenes de rayos X

Unos investigadores han desarrollado un método novedoso para producir imágenes de rayos X de campo oscuro a longitudes de onda usadas en los equipos de imagenología médica e industrial convencionales.

Las imágenes de campo oscuro suministran más detalle que las radiografías de rayos X ordinarias y pueden ser usadas para diagnosticar el inicio de la osteoporosis, el cáncer de seno, o la enfermedad de Alzheimer, para identificar explosivos en los equipajes de mano; o resaltar grietas finas o corrosión en estructuras funcionales; de acuerdo con los investigadores que desarrollaron la técnica, del Instituto Paul Scherrer (PSI; Villigen PSI, Suiza) y el Ecole Polytechnique Federale de Lausana (EPFL; Suiza).

Hasta ahora, la imagenología de rayos X de campo oscuro requería óptica sofisticada y podía solo ser producida en instalaciones como el sincrotón de 200 millones de dólares, de 300 m de diámetro de PSI. Con las rejillas nanoestructuradas nuevas descritas en esta investigación, publicadas en la edición en-línea del 20 de enero de 2008, en la revista Nature Materials, las imágenes de campo oscuro pronto podrán ser producidas usando equipos ordinarios de rayos X, ya colocados en hospitales y aeropuertos de todo el mundo.

A diferencia de las imágenes de rayos X convencionales, que muestran un contraste de absorción simple, las imágenes de campo oscuro captan la dispersión de la radiación dentro del material en sí mismo, exponiendo cambios tenues internos en hueso, tejido blando, o aleaciones. La claridad total de las imágenes es notable. La sensibilidad mejorada en la medición de la densidad ósea y las fracturas finas pueden ayudar a diagnosticar el inicio de la osteoporosis. Debido a que el cáncer o las células de la placa dispersan la radiación ligeramente diferente que las células normales, las imágenes de rayos X de campo oscuro también pueden ser usadas para examinar el tejido blando, suministrando diagnósticos tempranos más seguros del cáncer de seno o las placas asociadas con la enfermedad de Alzheimer.

El equipo de seguridad de tamizaje equipado con capacidad de imagen de campo oscuro puede identificar mejor explosivos, cuyas estructuras micro-cristalinas dispersan fuertemente la radiación de rayos X. Además, debido a que los rayos X penetran un material sin dañarlo, las imágenes de campo oscuro pueden ayudar a revelar micro-grietas que producen dispersión y corrosión en estructuras como alas de aeroplanos o los cascos de los botes.

"Los investigadores han estado trabajando en las imágenes de rayos X de campo oscuro por muchos años”, explicó el Dr. Franz Pfeiffer, un profesor de EPFL e investigador del PSI. "Hasta ahora esas imágenes solo han sido posibles usando elementos sofisticados de cristal óptico”. El cristal óptico, sin embargo, solo funciona a una sola longitud de onda de rayos X, y por lo tanto es altamente ineficiente. "Nuestra técnica nueva usa componentes ópticos de rayos X novedosos, en la forma de rejillas nanoestructuradas, que permiten el uso de un espectro de energía amplio, incluyendo el rango estándar de energías en equipos de rayos X tradicionales usado en hospitales y aeropuertos, añadió el Dr. Christian David, colega del Dr. Pfeiffer en PSI. "Esto abre la posibilidad de adaptar el equipo de imagenología actual para incluir la imagenología de campo oscuro”.

El Dr. Pfeiffer planea colaborar con el Centro de Imagenología Biomédica (CIBM; Ginebra, Suiza), un centro unido con las Universidades de Lausana y Ginebra (Suiza) y sus hospitales asociados, para desarrollar una adaptación para el equipo médico existente. "Cuando se combina con la técnica de imagenología de contraste de fase que desarrollamos en 2006, podemos tener la posibilidad de suministrar el mismo rango de técnicas de imagenología en rayos X de espectro amplio que hacemos con luz visible”.




Enlaces relationados:
Paul Scherrer Institute
Ecole Polytechnique Federale de Lausanne