Доза облучения меньше – четкость рентгеновских снимков выше

Группа ученых из Европейского фонда синхротронного излучения ESRF (Франция), Технического университета Мюнхена и Технологического института Карлсруэ (Германия), а также Института Пауля Шеррера (Швейцария) предложила новый способ улучшения качества рентгеновских снимков. Четкость рентгеновских изображений и контрастность компьютерной томографии будут значительно выше, по сравнению со старыми методами, а доза облучения пациента во время сканирования уменьшится.

Методика основана сразу на двух способах получения данных об исследуемом органе – рентгеновских снимках и сканировании методом высокой контрастности. Это сочетание позволит получить не обычные двухмерные изображения, и трехмерные. Причем методика вполне совместима с широко применяемым в клиниках аппаратом компьютерной томографии, при которой небольшой источник рентгеновских лучей вращается вокруг пациента.

Методика подробно освещена в журнале Национальной академии наук (PNAS).

Итак, рентгеновский снимок – это проецирование рентгеновских лучей на объект исследований и измерение интенсивности луча с обратной стороны. Методики рентгеноскопии и рентгенографии сформировались еще в конце 19 века, когда было открыто ионизирующее рентгеновское излучение с его способностью передавать изображение на флюоресцирующий экран. Однако рентгеновское излучение опасно мутагенным фактором и образованием злокачественных опухолей. В медицинской практике известно немало случаев, когда рентген вызывал раковые заболевания здоровых тканей человека. Потому поиск безопасных способов для применения традиционных методик – одна из актуальных проблем медицинской науки.

Рентгеновская решетка интерферометрии – одна из перспективных идей в этом направлении. Решетка с микроструктурой в KIT и PSI используется как новый оптический элемент. Узел для аппарата компьютерной томографии компактен, может быть объединен в одну систему с рентгеновскими сканерами и давать четкие 3D-изображения исследуемого объекта.

За 10 лет решетки интерферометрии модифицировались, адаптировались к современным медицинским диагностическим программам. Прошел успешную аттестацию и новый технический протокол измерений «скользящее окно».

Инновационный метод «скользящего окна» одновременно снижает дозу и время негативного воздействия на человека. При этом решетки интерферометрии оказываются совместимыми с механическим вращением аппарата.

Исключительные возможности максимального разрешения картинки, сделанной на новой технике, были показаны на серии снимков тканей крыс. В 3D  проекции были видны даже семенные канальцы мужских особей, по которым движутся сперматозоиды. Понятно, что стандартная компьютерная томография или рентгенологическое исследование не даст таких результатов. Чтобы показать отличие новой методики от традиционного рентгенологического исследования, ученые показали снимок крыльев осы, окаменевших в янтаре. Они были невидимы при рентгене, но ясно видны при использовании нового метода.