Aktualne metody diagnostyczne opierające się na promieniowaniu rentgenowskim pozwalają na uzyskiwanie jedynie monochromatycznych obrazów, na których poszczególne tkanki rozróżniane są za pomocą stopnia jasności. Te, które bardzo słabo pochłaniają promieniowanie są ciemniejsze, natomiast te o dużym stopniu absorpcji – jaśniejsze. Dzięki temu metoda ta jest niezwykle skuteczna przy wykrywaniu zmian w ciągłości kości, guzów i wszystkich zmian odbiegających od normy. Jest jednak mocno nieszczegółowa oraz w pewnym stopniu szkodliwa, ponieważ pacjent szczególnie przy badaniu tomografem komputerowym otrzymuje stosunkowo dużą dawkę promieniowania. Jedno takie obrazowanie to około 3-5 mSv, co jest wartością tysiąckrotnie większą niż roczne pochłaniane przez nas promieniowanie tła.

Obraz TK, źródło : www.podyplomie.pl
Obraz Medipix3, źródło : CERN

Medipix3 opracowany przez Europejską Organizację Badań Jądrowych CERN, to jeden z rodziny chipów służących do wykrywania i obrazowania różnego rodzaju cząstek. Badania nad nim trwają już od wielu lat, lecz dopiero po odpowiednim dopracowaniu zyskuje teraz miano najdokładniejszego skanera umożliwiającego analizę anatomiczną i molekularną.

Działa on podobnie do kamery, która wykrywa i zlicza każdą uderzającą w piksele cząsteczkę, gdy jej migawka jest otwarta. Uzyskane w ten sposób dane sprzężone są z algorytmami generującymi kolorowe obrazy 3D. Każda z odczytanych przez detektor energii i tym samym każdy typ tkanek, przekładany jest na inny odcień danej barwy. Technologia ta pozwala nawet na rozróżnianie od siebie wody, tłuszczu, wapnia będącego podstawowym budulcem kości a także i markerów nowotworowych.

Obraz Medipix3, źródło : CERN

Cechuje się on bardzo dużą precyzją i czułością energetyczną, co oznacza, że nawet niewielkie różnice pomiędzy energiami poszczególnych cząsteczek są możliwe do zarejestrowania przez detektor. Dodatkową zaletą jest fakt otrzymywania przez pacjenta niskiej dawki promieniowania w stosunku do obecnie stosowanych metody obrazowania. Dzięki temu uzyskujemy nowy, ogromny potencjał diagnostyczny o niespotykanej wcześniej dokładności i bez inwazyjności. Otrzymujemy bowiem nową metodę, która jednocześnie sprawdzi się zarówno w schorzeniach ortopedycznych, onkologicznych, jak i nawet zaburzeniach działania układu krążenia.

Po wcześniejszych próbach i eksperymentach, które dały pozytywne rezultaty, teraz zespół rozszerza swoje badania na pacjentów ortopedycznych i reumatologicznych uczestniczących w badaniu klinicznym w Nowej Zelandii. Projekt będzie pierwszym na świecie zastosowaniem skanera w takich dziedzinach.

 

Źródło : CERN, Mars Bioimaging

Komentarze