Nuevos mitades escáner de radiación del cáncer

Mayo 26, 2016 Admin Salud 0 1
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Exámenes de cáncer que implica altos niveles de radiación existentes. Sobre la base de la investigación en el CERN Big Bang, los físicos de partículas en la Universidad de Oslo, han creado una nueva tecnología que combina las tecnologías de imagen médica en PET y RM. Esta combinación resulta en mucha menos radiación que la tecnología actual.

PET significa tomografía por emisión de positrones y proporciona una imagen espacial de donde las células cancerosas se encuentran en el cuerpo. La PET son más difíciles de interpretar si el personal médico no puede localizar la posición de las células tumorales en relación con el esqueleto y tejido blando. Esto se puede hacer mediante la comparación de las imágenes de PET imagen anatómica como CT (tomografía computarizada) o MRI (imagen de resonancia magnética) scans con.




Proporcionar un TC tridimensional de rayos x del cuerpo. MR explora fotografía del cuerpo mediante ondas de radio y un potente campo magnético. MR ofrece mucho mejores imágenes de los tejidos blandos de la TC hace. La desventaja de las exploraciones de RM es que el examen es más caro y lleva mucho más tiempo. La ventaja es que la RM no emite radiaciones ionizantes.

Actualmente, la mayoría de los hospitales combinar PET y CT, pero esta combinación tiene una debilidad significativa.

'La radiación de tal examen es diez veces superior a la radiación media de fondo en el curso de un año. Muchos pacientes con cáncer tienen que ser examinado varias veces para ver si el tratamiento está funcionando. La radiación total durante el tratamiento, por tanto, puede ser muy alto ", dice Erlend Bolle, un investigador en física de partículas en el Departamento de Física de la Universidad de Oslo (UIO), Noruega.

Animales de escáner para la investigación

Hoy en día, hay dos tipos de tecnologías de PET, cada una adaptada para un uso particular: Uno se adapta para los exámenes médicos de los pacientes. La otra tecnología está optimizado para los investigadores para encontrar nuevos y mejores tratamientos para el cáncer para el ensayo de nuevos fármacos en animales. Siemens y Philips han puesto en marcha recientemente una nueva combinación de PET/MR para los pacientes. Los físicos de partículas en UiO son los primeros en el mundo en desarrollar una solución PET/MR especialmente adaptado para las exploraciones de los animales.

"La alta resolución de nuestro escáner PET proporciona mejores imágenes y la alta sensibilidad hace que sea posible el uso de sólo la mitad de las pruebas de radiactividad, sin comprometer la calidad de imagen. Esto abre nuevas posibilidades en el campo de la investigación, y también puede ayudar a reducir la radiación en los escáneres clínicos, especialmente dentro de la mamografía y el cerebro exploraciones. Por eso esperamos que Philips y Siemens para encontrar nuestra tecnología interesante ", dice la revista de investigación Apollon burbujas.

Junto con sus tres colegas, ha creado una máquina que PET es tan pequeña que se puede insertar en una máquina de MR. Ambas imágenes pueden ser tomadas al mismo tiempo, y el personal médico no son para corregir errores que se producen cuando se combinan dos imágenes una vez que se toman.

Comer todos los fotones

En unas normas de examen PET, isótopos radiactivos están ligadas a las moléculas de azúcar y se inyectan en el cuerpo. La imagen PET se toma una hora después, cuando el azúcar se distribuyó a todo el cuerpo. Las células tumorales quemar el azúcar más rápido que las células sanas. Las partículas radiactivas van entonces acumularse en las células tumorales. Las partículas varían enviar dos conjuntos de fotones en direcciones opuestas. Esto se llama fotones paralelos.

Con el fin de localizar la fuente radiactiva, el escáner PET debe encontrar que los fotones están conectados en paralelo. Este es uno de los grandes retos para los escáneres PET actuales.

Mientras fotones chocan con los detectores en ángulo recto, todo bien. Cuando son capturados, se puede calcular que dos fotones están conectados. El problema surge cuando los fotones chocan con el detector en un rincón. Esto conduce a un gran riesgo de mediciones inexactas de los puntos de colisión. Esto disminuye la calidad de la imagen.

Sólo la mitad de los fotones depositar toda su energía en el primer impacto. En los choques sucesivos, sólo una parte de la energía se deposita antes de los fotones cambian de dirección y depositar el resto de la energía en otros lugares. Detectores actuales no tienen información en profundidad y por lo tanto no pueden reconstruir las posiciones de estos fotones.

'Con el fin de adquirir la totalidad de los fotones, medimos la posición en tres dimensiones en un detector de cinco capas ", dice Bolle.

En las máquinas actuales, con el fin de tener los fotones golpean los detectores de ángulo recto como sea posible, es importante que todo el paciente se coloca en el centro de la máquina sea posible. Por tanto, es importante que exista una gran distancia entre el paciente y el detector. Esta solución tiene una gran debilidad.

"Cuando hay grandes aberturas en ambos lados del escáner, demasiadas fotones van por mal camino. Esto disminuye la calidad de la imagen. Cuanto más el paciente es al detector, mayor será la sensibilidad de la imagen '.

En el nuevo escáner PET UiO, buena calidad de imagen se puede conseguir incluso si la experimentación con animales está mintiendo al lado de los detectores.

"Hemos sido capaces de duplicar la sensibilidad. En la práctica, puede tomar las imágenes dos veces más rápido, o para utilizar sólo la mitad de la dosis radiactiva para obtener la misma calidad de imagen previamente. '

Nuevos cristales

Los nuevos detectores son completamente nuevos cristales y guías de luz. En cada una de las cinco capas de detectores, alfileres de cristal se colocan en la parte superior de una capa de fibras transversal luz guía.

"Es una nueva forma de medir partículas gamma.

Los detectores están dispuestos de modo que el espacio dentro del nuevo escáner es cuadrado '.

"Hoy en día, los escáneres forman un círculo. Esto significa que hay una separación entre cada bloque de detección, y fotones desaparecer través de los huecos. Ahora, tenemos una cobertura completa de los cristales en todos los lados. Somos capaces de capturar varios millones de partículas por segundo. Sin embargo, esto no ocurre en intervalos regulares. Medimos cada nanosegundo. Si no medimos lo suficientemente rápido, podemos obtener errores. '

Digitalización temprana

Todas las partes del escáner PET se ponen juntos como piezas de lego. El sistema digitaliza los datos en una etapa anterior con respecto a las soluciones de PET actuales. Los datos pueden ser enviados a cualquier número de equipos. El procesamiento de imágenes se lleva a cabo en paralelo con el examen.

'Incluso si estamos haciendo un escáner para los animales, puede ser fácilmente reconstruido para uso hospitalario ", Bolle señala. Consiguió la idea del experimento fantástico Big Bang en el CERN, donde experimento enormes detectores de física más grande del mundo tiene que rastrear las partículas más pequeñas del mundo. La investigación es financiada por el Consejo de Investigación de Noruega y la Fundación Nacional de Ciencia de Suiza.

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