Команда из национальной лаборатории Сандия (Sandia National Laboratories) создала технологию под названием CHXI MMT — «цветная гиперспектральная рентгенография с мультиметаллическими мишенями». Исследование опубликовано в журнале «АCS Applied Materials & Interfaces».
Руководитель проекта Эдвард Хименес (Edward Jimenez) вместе с коллегами — материаловедом Ноэль Коллинз (Noelle Collins) и инженером-электронщиком Кортни Совинек (Courtney Sovinec) — объясняют: переход от привычной черно-белой картинки к цветному изображению позволяет различать мельчайшие различия в составе и структуре тканей.
Как это работает
Обычный рентген получают, когда поток электронов бьёт по металлической пластине, и излучение затем проходит через тело. Кости задерживают больше лучей, мягкие ткани меньше — так и формируется изображение. Но у метода есть предел: картинка получается размытая, а состав тканей не всегда ясен.
Учёные решили изменить мишень. Они уменьшили её размер и «нашили» на поверхность точки из разных металлов — вольфрама, молибдена, золота, самария и серебра. Каждый из них излучает собственный спектр рентгеновских «цветов». С помощью специальных детекторов можно уловить каждый фотон, оценить его энергию и определить, из чего именно состоит исследуемый объект.
«Мы получаем гораздо более точное изображение, где чётче видны форма и структура. Это открывает путь к измерениям, которые раньше казались невозможными», — отмечает Эдвард Хименес (Edward Jimenez).
Потенциальные применения
Перспективы у метода широчайшие: от контроля на авиабезопасности до проверки качества в промышленности. Но особенно большие надежды связаны с медициной.
«В маммографии важно заметить кальцинаты, которые только-только появились, — это часто единственный ранний сигнал рака молочной железы», — поясняет Эдвард Хименес (Edward Jimenez). — «С цветным рентгеном шанс уловить эти точки резко возрастает».
По словам Ноэль Коллинз (Noelle Collins), команда намерена двигаться дальше: ускорить диагностику, помочь врачам различать ткани с максимальной точностью и тем самым создать более безопасный и здоровый мир.
Признание работы
За эту разработку исследователи получили престижную награду R&D 100. Лаборатория Сандия стала одним из шести лауреатов конкурса.
