Inovație promițătoare în medicină: radiografiile color de înaltă rezoluție, un pas înainte în depistarea precoce a cancerului și mai mult

O echipă de cercetători din Statele Unite a perfecţionat un nou tip de radiografie care produce imagini color, mult mai detaliate decât cele tradiţionale. Această inovaţie ar putea transforma nu doar diagnosticul medical, ci şi domenii precum securitatea şi producţia industrială, facilitând identificarea rapidă a defectelor şi a materialelor periculoase.

În deceniile trecute, radiografia a funcţionat pe acelaşi principiu descoperit la sfârşitul anilor 1800 de fizicianul german Wilhelm Röntgen: un fascicul de raze X străbate corpul, iar ţesuturile dense, cum sunt oasele, absorb mai multe radiaţii, formând o imagine alb-negru. Deşi această tehnologie a revoluţionat medicina, ea prezintă limitări în ceea ce priveşte claritatea şi diferenţierea structurilor similare.

Cercetătorii de la Sandia National Laboratories au reuşit să depăşească aceste limitări printr-o metodă inovatoare numită „imagistica X hiperspectrală color cu ţinte multi-metal” (CHXI MMT). În loc să utilizeze un singur metal ca anod în aparatul de raze X, echipa a apelat la microstructuri din diverse metale precum tungsten, molibden, aur, samariu şi argint. Fiecare metal emite un tip specific de radiaţie X, iar detectorul special utilizat poate distinge aceste „culori” inaccesibile ochiului uman.

Prin combinarea acestor semnale, sistemul produce imagini color de o claritate remarcabilă, furnizând informaţii detaliate despre compoziţia materialului examinat. Astfel, nu doar forma unei structuri devine vizibilă, ci şi diferenţele subtile dintre ţesuturi sau materiale, esenţiale pentru identificarea timpurie a problemelor.

În domeniul medical, tehnologia aceasta ar putea îmbunătăţi substanţial diagnosticarea cancerului, mai ales în cazurile greu de detectat în leziuni foarte mici. De exemplu, în mamografii, diferenţele dintre ţesutul sănătos şi cel afectat de microcalcificări sunt uneori dificil de observat cu metodele actuale. Graţie noului tip de imagistică, fasciculul mai precis şi rezoluţia superioară ar putea permite identificarea timpurie a acestor modificări, sporind şansele unui tratament eficient.

Pe lângă aplicaţiile medicale, tehnologia ar putea fi valorificată în securitatea aeroportuară, pentru identificarea rapidă a materialelor periculoase, în controlul calităţii din industrie şi în testările nedistructive ale produselor complexe, cum ar fi cele din industria aerospaţială.

Echipa de la Sandia a fost recent recompensată cu un prestigios premiu R&D 100 datorită acestei inovaţii, fiind recunoscută drept una dintre cele mai promiţătoare evoluţii tehnologice ale anului.

Cercetătorii speră că, prin continuarea dezvoltării acestei tehnologii, vor contribui la diagnosticarea mai rapidă a bolilor şi la crearea unui mediu mai sigur pentru populaţie.

Sandia National Laboratories (SNL) este unul dintre cele mai importante centre de CD din Statele Unite, având un rol strategic în domeniul ştiinţei, tehnologiei şi securităţii naţionale. Este administrat de Departamentul american al Energiei prin National Nuclear Security Administration (NNSA).

Sandia se consideră un hub de inovaţie tehnologică, cu proiecte ce impactează atât domeniul militar şi al securităţii, cât şi viaţa civilă, prin tehnologii transferate către industrie şi medicină. A fost fondat în 1949, iar misiunea sa iniţială era legată de proiectul nuclear american, inclusiv dezvoltarea şi întreţinerea armelor nucleare. În prezent, activitatea este diversificată şi cuprinde:

• Cercetare în securitatea naţională – tehnologii pentru apărare, securitate cibernetică, energie nucleară.
• Tehnologii avansate în medicină şi industrie – imagistică medicală, materiale inteligente, inteligenţă artificială.
• Energie şi mediu – soluţii pentru energie regenerabilă, reducerea emisiilor şi protejarea infrastructurii critice.
• Testări avansate – inclusiv tehnologii pentru industria aerospaţială şi procese industriale de mare precizie.

În radiografiile color hiperspectrale, cercetătorii de la Sandia au aplicat experienţa lor pentru a dezvolta un instrument cu potenţial de a revoluţiona diagnosticele medicale, în special pentru depistarea timpurie a cancerului.