También conocida como microtomografía, la microtomografía computarizada (Micro-CT) es una técnica de imagen 3D que genera imágenes 3D de la estructura interna de muestras de pequeñas dimensiones. A menudo se utiliza para recopilar información sobre la estructura y las características de las selecciones de tejidos y materiales, que son esenciales en el diagnóstico y otros análisis.
Los científicos utilizan el método para obtener información sobre la estructura y las características de las muestras de tejidos y materiales, esenciales en el diagnóstico y otros análisis.
Ahora, los científicos de biología y física biomédica han mejorado significativamente la microtomografía por TC, más específicamente la obtención de imágenes con contraste de fase y radiación de rayos X de alto brillo. Desarrollaron una nueva red óptica microestructurada y la combinaron con algoritmos analíticos.
Imágenes de rayos X con contraste de fase puede ser prometedor en la investigación de tejidos blandos. Utiliza la refracción de rayos X causada por las estructuras de la muestra para obtener el contraste de esas estructuras. Muestra el tejido blando con más detalle de lo que es posible con los métodos de rayos X convencionales.
Julia Herzen, profesora de física de imágenes biomédicas en la Universidad Técnica de Munich (TUM), dijo: “En muchos métodos de contraste de fase, los componentes ópticos modulan los rayos X en su camino hacia el detector, lo que da como resultado lo que se llama un patrón de difracción en el detector. Al comparar este patrón con y sin la muestra en el haz de rayos X, la refracción de los rayos X en la muestra brinda información sobre sus características”.
“Hasta ahora, se usaban estructuras ineficientes como papel de lija y máscaras de absorción para este tipo de modulación, pero mientras tanto, una variedad de rejillas ópticas están disponibles. La función de las nuevas rejillas ópticas es similar a la de las lentes pequeñas. Las rejillas enfocan los rayos X para formar pequeños puntos. Esto hace que las diferencias de intensidad con y sin la muestra sean mucho más claras y hace posible visualizar incluso diferencias mínimas en el tejido con más detalle”.
Usando radiación de rayos X de alto brillo, los científicos han introducido un nuevo método para micro-CT de contraste de fase. Se basa en una rejilla óptica recientemente desarrollada llamada Talbot Array Illuminator, un nuevo elemento óptico resistente a la radiación de rayos X. Además de ser fácil de producir, el elemento se puede utilizar con diferentes energías.
Gracias a este método, los científicos pudieron utilizar la dosis de radiación de manera más eficiente que los moduladores ordinarios.
Profe. Herzen dijo, “Al combinar nuestro Talbot Array Illuminator recientemente desarrollado con un nuevo software de análisis optimizado para este propósito, pudimos mejorar significativamente las imágenes y el análisis de micro-CT. La nueva tecnología es más sensible que los métodos comparables en este campo. Le permite representar tejidos blandos con mayor contraste que antes a resoluciones muy altas. La alta sensibilidad es significativa, por ejemplo, para detectar pequeñas diferencias en los tejidos blandos”.
La tecnología se puede utilizar en:
- Investigar un espectro particularmente amplio de muestras.
- Representando materiales de composiciones muy diferentes.
- Medicina y biología, ciencia de materiales, por ejemplo en geología.
Profe. Herzen él dijo, “A diferencia de los enfoques anteriores, nuestro nuevo método también permite el análisis cuantitativo. Podemos realizar y comparar mediciones absolutas de la densidad electrónica de las muestras, sin tener que hacer suposiciones sobre las muestras”.
Referencia del periódico:
- Alex Gustschin, Mirko Riedel et al. Imágenes de contraste de fase de rayos X bidireccionales de alta resolución y alta sensibilidad utilizando iluminadores de matriz Talbot 2D. Óptica 8, 1588-1595 (2021). DUELE: 10.1364/OPTICA.441004
