10/01/2013 - Rayos X tridimensionales. Posibles aplicaciones en sanidad, seguridad y geofísica

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Un equipo de científicos ha desarrollado una cámara que puede utilizarse para tomar imágenes de rayos X tridimensionales y potentes en color. Esta tecnología podría mejorar enormemente los escáneres utilizados en los controles de seguridad de los aeropuertos, equipos de imagen médica, mantenimiento de aeronaves, inspecciones industriales y la exploración geofísica.

Desarrollada por el profesor Robert Cernik y sus colegas de la Escuela de Materiales de la Universidad de Mánchester (Reino Unido), esta tecnología es capaz de producir rayos X casi en tiempo real sin necesidad de contar con un sincrotrón. Su empleo permite identificar sustancias químicas y compuestos como Semtex, metales preciosos y materiales radioactivos. También podría tener aplicaciones médicas, concretamente para la detección de tipos de tejidos anómalos en biopsias. En el ámbito de la exploración geofísica podría utilizarse para analizar con rapidez el contenido de las muestras de testigos extraídas de los pozos de sondeo.

Los resultados de las pruebas realizadas se han publicado en la revistaAnalyst.

El profesor Robert Cernik afirmó: «La posibilidad de utilizar esta tecnología en un entorno de laboratorio supone todo un avance. Cuando empezamos a desarrollar la idea hace cinco años precisábamos de la potencia de un sincrotrón para producir los rayos X y sólo teníamos acceso a detectores basados en el silicio. El problema de estos detectores reside en que los átomos de silicio son ligeros y no detienen los rayos X de alta energía que atraviesan los objetos grandes. Ahora podemos obtener los mismos resultados gráficos con una cámara de ochenta píxeles por ochenta píxeles (compuesta de telururo de cadmio-zinc) que permite obtener imágenes de rayos X hiperespectrales en tiempo real en rangos de energía muy elevados.»

Y añadió: «Los sistemas de imagen actuales, como los escáneres CAT en espiral, no aprovechan toda la información contenida en el haz de rayos X. Podemos utilizar todas las longitudes de onda presentes para generar una imagen de rayos X en color en varias geometrías de imagen distintas. Este método se suele denominar de imagen hiperespectral pues aporta información adicional sobre la estructura del material en cada vóxel [el equivalente tridimensional de un píxel] de la imagen en tres dimensiones. Esta información puede utilizarse para generar una "huella" del material localizado en cada punto de una imagen tridimensional.»

Esta técnica nueva también reduce el tiempo necesario para crear la imagen en tres dimensiones, generada anteriormente mediante la acumulación de distintas imágenes sucesivas [«mapping»]. El nuevo sistema permite crear la imagen en un barrido único de unos minutos de duración.

Las implicaciones del sistema de rayos X para la práctica clínica son importantes, tal y como explicó el profesor Cernik: «La posibilidad de generar la imagen al mismo tiempo que se utilizan otros métodos más tradicionales y en la misma escala temporal permite extraer más información de las muestras procedentes de una biopsia. De este modo se puede diferenciar con mayor precisión entre tejidos normales y anómalos y a la vez reducir los errores en el diagnóstico.»

El profesor Cernik busca ahora socios industriales para emprender proyectos colaborativos encaminados a ajustar la tecnología de rayos X a aplicaciones concretas en ámbitos como la seguridad, el aeroespacial y la imagen médica. El equipo podría crear en breve el primer escáner de tomografía computarizada a color, un avance que permitiría mejorar el diagnóstico de varias afecciones y reforzar en gran medida la seguridad aeroportuaria.

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Universidad de Mánchester

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