De röntgenfoto werd voor het eerst ontdekt door William Roentgen in 1895, en zeer snel nadat artsen de techniek begonnen te gebruiken om kogels te vinden en gebroken botten te diagnosticeren. Hoewel in de volgende eeuw veel over geneeskunde is veranderd, zijn de zwart-witafbeeldingen van tanden en tumoren min of meer hetzelfde gebleven. Maar nu is de eerste test van een nieuwe 3D-röntgenmachine in kleur uitgevoerd op een mens, en de resultaten zijn tegelijkertijd revolutionair en freaky, meldt Kristin Houser bij Futurism .
Röntgenstralen zijn een soort elektromagnetische energiegolven, dezelfde energie die zichtbaar licht vormt, maar op golflengten die ongeveer 1000 keer kleiner zijn. In tegenstelling tot licht kunnen de röntgenstralen het menselijk lichaam binnendringen. Als een röntgengevoelige film of sensor aan de ene kant wordt geplaatst en röntgenstralen aan de andere kant worden uitgezonden, zal dicht materiaal zoals bot dat de röntgenstralen blokkeert, wit op de film verschijnen, terwijl zacht weefsel in grijstinten verschijnt en lucht lijkt zwart. De afbeeldingen laten goed zien of je een haarlijnbreuk of een rotte kies hebt, maar de resolutie van zacht weefsel is behoorlijk slecht.
De bijgewerkte röntgenmachine, de MARS Spectral X-ray Scanner, kan echter details van botten, weke delen en andere lichaamsdelen onthullen met een ongelooflijke helderheid. Dat komt omdat de scanner een zeer gevoelige chip gebruikt, de Medipix3, die werkt als de sensor in een digitale camera, behalve veel geavanceerder. Volgens een persbericht is de Medipix zelfs ontwikkeld op basis van technologie die is ontwikkeld door de Europese Organisatie voor nucleair onderzoek (CERN), die wordt gebruikt om deeltjes te detecteren in de Large Hadron Collider, 's werelds grootste deeltjesversneller. De chip kan de fotonen tellen die elke pixel raken en hun energieniveau bepalen. Op basis van die informatie kan een reeks algoritmen vervolgens de positie bepalen van dingen als bot, vet, kraakbeen en andere weefsels, die vervolgens worden ingekleurd.
Hoewel de chip de machine mogelijk maakt, kostte het nog steeds 10 jaar werk en verfijning door Nieuw-Zeelandse vader en zoon wetenschappers Phil Butler, een natuurkundige aan de Universiteit van Canterbury, en radioloog Anthony Butler van Canterbury en de Universiteit van Otago, om de machine een realiteit. “[T] zijn technologie onderscheidt de machine diagnostisch omdat zijn kleine pixels en nauwkeurige energieresolutie betekenen dat dit nieuwe beeldverwerkingsprogramma beelden kan krijgen die geen ander beeldverwerkingsprogramma kan bereiken, ” zegt Phil Butler in de release.
Onlangs hebben onderzoekers een kleinere versie van de scanner gebruikt in onderzoeken naar kanker, botten en gewrichten, met positieve resultaten. Maar onlangs hebben de Butlers en hun bedrijf MARS Bioimaging de volledige versie van de scanner getest op Phil, die zijn enkel en pols, inclusief zijn polshorloge, liet fotograferen. De scans zijn zowel fascinerend als een beetje gruwelijk, maar vooral zijn ze gedetailleerd op een manier die röntgenfoto's gewoon niet zijn, wat zou kunnen leiden tot meer accurate en gepersonaliseerde diagnoses.
De spectrale röntgenfoto moet nog een aantal jaren van verfijning en testen doorlopen voordat het de spreekkamer bereikt. Maar het is niet de enige nieuwe technologie die vernieuwt hoe we röntgenstralen gebruiken. Een paar jaar geleden onthulden onderzoekers een technologie die het Halo-röntgensysteem wordt genoemd, waarmee bagageschermers niet alleen artikelen in koffers en pakketten kunnen zien, maar ook onderscheid kunnen maken tussen stoffen, zoals shampoo en nitroglycerine. En zelfs als het een tijdje duurt voordat de 3D-kleurenscans gemeengoed worden, kan een andere nieuwe technologie ons helpen de goede oude zwart-wit röntgenfoto's en CT-scans beter te begrijpen. Een andere groep traint kunstmatige intelligentie om de beelden sneller, beter en goedkoper te interpreteren dan een arts zou kunnen.
