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Creación de una máquina de rayos X portátil
Una empresa de nueva creación está desarrollando una fuente de rayos X de pantalla plana que podría ayudar a que la técnica de obtención de imágenes sea portátil. Los paneles de la compañía se fabrican utilizando técnicas comunes en la industria de los semiconductores y se combinarían con sensores de imagen de panel plano para hacer una máquina de rayos X del tamaño de un maletín que funciona con una batería de computadora portátil. El ejército podría utilizar un sistema de este tipo en el campo o en lugar de los voluminosos sistemas de cabecera que se utilizan en las unidades de cuidados intensivos de los hospitales. La investigación preliminar también sugiere que podría exponer a los pacientes a menos radiación.
Punto eléctrico: Este punto, tallado en un cristal piroeléctrico, emite electrones cuando se calienta el material. Una fuente de rayos X de pantalla plana utiliza una serie de dichos puntos para crear un campo más uniforme para la obtención de imágenes médicas.
La empresa detrás de la fuente de rayos X, Salud del radio , surgió de la Universidad de California en Los Ángeles el año pasado. Está desarrollando una versión comercial de una fuente de rayos X de pantalla plana desarrollada por físicos de la universidad. La compañía fabricará su primer generador de imágenes de rayos X completo en tres o cuatro meses y dice que tendrá un prototipo a gran escala en un año.
Las máquinas de rayos X que se utilizan hoy en día en los hospitales emplean una fuente de radiación de alta energía. Un filamento de tungsteno en un extremo de un tubo de vacío largo emite electrones cuando se calienta y estos se aceleran por el tubo hasta que golpean un electrodo de metal, lo que hace que produzca rayos X.
Muchos grupos están trabajando para desarrollar fuentes de rayos X más compactas y robustas, dice Dieter Enzmann , presidente de ciencias radiológicas en el Sistema de Salud de la Universidad de California, Los Ángeles. Enzmann no participó en el desarrollo de la nueva fuente de rayos X, pero forma parte del consejo asesor de Radius Health.
Una ventaja clave del sistema de Radius Health es que utiliza una serie de emisores, en lugar de una sola fuente. Existe cierto potencial para reducir la dosis de rayos X si puede controlar cientos o miles de fuentes de rayos X de forma independiente, dice Enzmann. Esta dosis más baja sería especialmente atractiva para imágenes pediátricas, dice Enzmann, y agrega que si tiene un diseño delgado y portátil que genera buenas imágenes, podría usarse tanto en el campo como dentro del hospital.
Las fuentes de rayos X de Radius Health funcionan a través de la piroelectricidad, la capacidad de algunos materiales para producir campos eléctricos cuando se calientan o enfrían, y utiliza un enfoque desarrollado en la Universidad de California en Los Ángeles para controlar la emisión de electrones por cristales piroeléctricos. .
El grabado químico se utiliza para tallar obleas de cristales piroeléctricos en pequeñas baldosas, que luego se colocan encima de un calentador resistivo. Modelamos la superficie del cristal con puntos finos que permiten que los electrones salgan solo en esos puntos, dice Gil Travish , investigador del laboratorio de física de haces de partículas de la universidad y uno de los cofundadores de la empresa. Esto asegura un haz constante de electrones que luego se puede utilizar para generar rayos X alineados adecuados para la obtención de imágenes. Los cristales utilizados incluyen cristales de niobato de litio y tantalato de litio, que se encuentran en dispositivos y sensores de telecomunicaciones. No necesitamos materiales inusuales, dice Travish.
Las obleas de azulejos están cubiertas con una lámina de metal que emite rayos X cuando son bombardeados por electrones del cristal que se encuentra debajo. Un tubo de rayos X convencional produce un haz de radiación en forma de cono con un punto caliente en el medio, lo que significa que los radiólogos deben colocar a los pacientes más lejos de la fuente de rayos X para obtener una imagen de un área más grande, para compensar la pérdida de intensidad con la distancia, la energía de la radiación debe incrementarse. El nuevo sistema produce rayos uniformes y paralelos que deberían tener ventajas al obtener imágenes de áreas grandes, dice Travish.
Otra compañía, Xintek , está desarrollando una nueva fuente de rayos X que utiliza haces de nanotubos de carbono. La compañía está más avanzada en el desarrollo, habiendo llevado su tecnología a pruebas clínicas con Siemens. Pero Enzmann dice que la ventaja de la tecnología de Radius Health es que los paneles se pueden fabricar fácilmente en grandes áreas utilizando métodos ya empleados en la industria de microchips.