Dankzij technologie die ook in de deeltjesversneller Large Hadron Collider wordt gebruikt, zijn onderzoekers er voor het eerst in geslaagd een röntgenfoto in kleur van de mens te maken.
Een van de eerste röntgenfoto’s ooit gemaakt is van de hand van de Zwitserse anatoom Albert von Kölliker. Zoals je ziet in de afbeelding is de foto zwart-wit. En nu, jaren later, zijn röntgenfoto’s dat nog steeds. Toegegeven, het contrast helpt artsen botbreuken snel te herkennen, maar meer kleur (en dus meer detail) kan helpen om weer andere problemen op te sporen.
Nu heeft een bedrijf uit Nieuw-Zeeland een scanner ontwikkeld die driedimensionale afbeeldingen van onder andere botten en zachte weefsels kan maken in kleur. Daarbij maakte het bedrijf gebruik van een sensorchip ontwikkeld bij CERN voor gebruik in de Large Hadron Collider.
Lees ook: Grootste röntgenlaser ziet het licht
Röntgenfoto nemen
Bij het nemen van een röntgenfoto wordt röntgenstraling (elektromagnetische straling met een kortere golflengte dan zichtbaar licht) uitgezonden. Deze straling dringt vrij makkelijk door weefsels in het lichaam heen, maar wordt wel tegengehouden door zwaardere structuren, zoals de botten.
Aan de andere kant van je lichaam meet een sensor hoeveel straling eruit je lichaam komt en hoeveel er dus ‘onderweg’ is verloren. Weefsels die veel straling tegenhouden, zijn wit op de röntgenfoto, daarom zijn botbreuken zo goed te herkennen. De zachtere weefsels, daarentegen, houden weinig straling tegen en worden zwart op de foto.
Een röntgenfoto van de borstholte, waarop onder andere de longen zijn te zien (donker weefsel), het sleutelbeen en de luchtpijp.
Hoewel röntgenfoto’s dus handig zijn voor onder andere het detecteren van botbreuken, zijn ze verder weinig gedetailleerd. Een kleurenfoto zou daar verandering in kunnen brengen en dat is het Nieuw-Zeelandse bedrijf Mars Bioimaging nu gelukt.
Spectral CT
Wat de Nieuw-Zeelanders bij het nieuwe apparaat – de Spectral CT genoemd – hebben gedaan, is de sensor die achter het lichaam is, vervangen door een Medipix 3-chip. Dit type chip is ontwikkeld bij CERN waar hij heel nauwkeurig de deeltjes registreert die ontstaan als gevolg van protonenbotsingen.
In het röntgenapparaat meet de chip op verschillende golflengten hoeveel straling er verloren is gegaan in het lichaam. Hierdoor ontstaan verschillende absorptiespectra die met behulp van speciale software kunnen worden vertaald naar gedetailleerde 3D-kleurenfoto’s.
De kleuren vertegenwoordigen verschillende energieniveaus van de röntgenfotonen, zoals geregistreerd door de chip, en identificeren dus verschillende componenten van lichaamsdelen zoals vet, water, calcium, markers voor bepaalde ziektes, en zelfs een horloge:
De eerste resultaten van de Spectral CT noemen de kiwi’s veelbelovend.Hiermee konden artsen veel sneller en in groter detail zien wanneer iets niet in de haak was. Klinische proeven beginnen de komende maanden in Nieuw-Zeeland, waar de scanner zal worden ingezet bij orthopedische en reumatologische patiënten.
Bronnen: Mars Bioimaging, CERN, New Atlas, De Ingenieur
Beeld: Mars Bioimaging
Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!