CERN-teknologi bruges til at oprette de første 3D 'røntgenstråler' af menneskelige organer

Tyskforsker Wihlem Rontgens 1895 opdagelse af røntgenstråler ramte verden som en videnskabelig bombehule. Det muliggjorde for første gang i historien folk at kigge ind i mennesker mens de var stadig i live. Ikke længere var vores kollektive kendskab til den menneskelige krop, der var forbeholdt opskæring af åbne cadavers i operationsstue - maladier kunne fastslås, mens patienten stadig havde en kamp chance. Men nu har ny teknologi gjort det muligt for os at kigge ind i kroppen endnu mere og se det på en helt ny måde.

Halvdelen af ​​mærkværdigheden ved at se på en røntgenstråle stammer fra den erkendelse, at den fuzzy graynesse og sammenføjede hvide linjer, du kan se, faktisk udgør dit helt eget kød og knogler. På grund af teknologi, der er udviklet hos Den Europæiske Organisation for Nuklearforskning eller CERN, vil folk være i stand til at kigge ind i deres kroppe og se deres indre bit i levende farve - blødt væv som rødt, knogler som hvidt og fedt som en mørk gul. CERN beskriver teknologien som en "gennembrud farve medicinsk scanner."

Teknisk kaldet MARS spektral røntgenscanner, er maskinen baseret på Medipix3 teknologi, der opererer off read-out chips designet til at registrere, spore og gøre billeder af partikler. Medipix tech blev opfundet i begyndelsen af ​​2000'erne som en måde for CERN-forskere at spore partikler, der blev strålet om Large Hadron Collider, et meget dyrt rør, der muliggjorde opdagelsen af ​​Higgs Boson-partikel i 2012. CERN siger, at Medipix fungerer som et kamera, "Detekterer og tæller hver enkelt partikel, der rammer pixels, når den elektroniske lukker er åben."

Dette resulterer i billeder med høj opløsning og høj kontrast - og når de påføres på menneskekroppen, gør det muligt at gengive klare, nøjagtige billeder, der kan ændre medicinsk diagnosespil.

Farverne ovenfor repræsenterer forskellige energiniveauer af røntgenfotoner optaget af Medipix-teknologien. I en traditionel røntgenmaskine, strålerne - som er en form for elektromagnetisk, høj energi stråling - passerer gennem en krop til en røntgen detektor på den anden side af patienten, hvilket skaber et billede, der repræsenterer "skyggerne" dannet af alle store genstande inde i os - hvad enten det er en knogle eller en fjerdedel, du "ved et uheld" slukker. Her muliggør energieniveauerne af røntgenfotonerne 3D-billeddannelsen af ​​talrige, mere subtile kropslige komponenter, som fedt, vand, calcium og sygdomsmarkører.

"Denne teknologi sætter maskinen fra hinanden diagnostisk, fordi dens små pixel og præcise energiløsning betyder, at dette nye billeddannelsesværktøj kan få billeder, som intet andet billeddannelsesværktøj kan opnå," med skaber Phil Butler, Ph.D. af Canterbury sagde i en redegørelse udgivet med forskningen i denne uge.

Butler og hans søn Anthony (professor ved Otago University) har arbejdet på denne billedteknologi siden 2005 med det formål at skabe en scanner, der kan sonde menneskekroppen og hjælpe læger med at udvikle bedre diagnoser. Butler Jr. meddelte mandag, at forskere har brugt små versioner af scanneren til at studere kræft, knogler og led sundhed og vaskulære sygdomme, der forårsager hjerteanfald og slagtilfælde.

"I alle disse studier," siger Butler, "lovende tidlige resultater tyder på, at når spektral billedbehandling anvendes rutinemæssigt i klinikker, vil det muliggøre mere nøjagtig diagnose og personliggørelse af behandlingen."