Bản in

Khoa học

Thứ Ba, 11/9/2018 13:30

Lợi ích không ngờ của công nghệ chụp X-quang 3D màu

Hình ảnh scan 3D cổ tay của TS Vật lí học Phil Butler, bao gồm cả đồng hồ đeo tay của ông, được thực hiện trên máy scan mới do chính ông và con trai Anthony Butler (một nhà khoa học về X- quang) phát triển lênHình ảnh scan 3D cổ tay của TS Vật lí học Phil Butler, bao gồm cả đồng hồ đeo tay của ông, được thực hiện trên máy scan mới do chính ông và con trai Anthony Butler (một nhà khoa học về X- quang) phát triển lên

GD&TĐ - Một trong những nhà phát triển loại máy scan y khoa mới ứng dụng công nghệ vật lý hạt nhân tại CERN cho biết, đây giống như việc nâng cấp từ phim đen trắng lên phim màu.
 

Các nhà nghiên cứu ở New Zealand đã chụp được hình ảnh cơ thể con người sử dụng tia X-quang 3D màu, một công nghệ hiện đại cuối cùng cũng có thể giúp chẩn đoán bệnh ung thư và các bệnh về máu mà không cần phẫu thuật xâm lấn.

Máy scanner mới này có xuất xứ là một thiết bị giúp thực hiện các nghiên cứu về hạt cơ bản của vũ trụ và có chức năng giống như một camera. Nó đếm các hạt hạ nguyên tử khi chúng gặp điểm ảnh lúc màn chập điện tử mở ra. Điều đó cho phép tạo ra các hình ảnh của mô mềm có độ phân giải cao, bao gồm cả các dấu hiệu bệnh tật chi tiết.

Anthony Butler, chuyên gia X-quang tại Đại học Otago ở New Zealand - người đã phát triển máy scanner với cha mình - một nhà vật lý học, cho biết: “Chúng tôi có thể tìm hiểu chi tiết các mô khác nhau như xương, mỡ, nước và sụn trong cơ thể người. Giống như việc nâng cấp từ phim đen trắng lên phim màu vậy, đó thực sự là một trải nghiệm hoàn toàn mới với tia X-quang”.

Trong chụp cắt lớp vi tính truyền thống, hoặc chụp CT, chùm tia X được đo sau khi đi qua mô người. Hình ảnh kết quả xuất hiện màu trắng, nơi mô xương dày đặc đã hấp thu các chùm tia, và màu đen nơi các mô mềm hơn không hấp thụ. Máy scanner mới giúp các bước sóng photon tia X riêng lẻ phù hợp với từng chất liệu cụ thể, chẳng hạn như canxi. Sau đó nó gán màu tương ứng cho các đối tượng được quét và cuối cùng là chuyển tải dữ liệu thành một hình ảnh ba chiều. Các nhà nghiên cứu hiện nay đã có thể cho kết quả hình ảnh của mắt cá chân và cổ tay, nhưng dần dần sẽ tìm cách quét hình ảnh toàn bộ cơ thể con người.

Theo kế hoạch, một thử nghiệm lâm sàng để kiểm tra thiết bị mới này sẽ được thực hiện trên các bệnh nhân chỉnh hình và thấp khớp ở New Zealand trong những tháng sắp tới. 

Công nghệ chụp X-quang mới này có thể đóng góp vào những tiến bộ trong phát triển thuốc chống ung thư đồng thời giúp hiểu hơn về bệnh tim cũng như sức khỏe của xương. Những người sáng tạo ra nó hy vọng nó sẽ giúp các bác sĩ đưa ra các phác đồ điều trị riêng cho từng bệnh nhân bao gồm cả phương pháp trị liệu đích hoặc phẫu thuật ít xâm lấn.

Theo TS Gary E. Friedlaender: “Công cụ mới trước tiên là giúp tìm ra lời giải thích cho các triệu chứng trên cơ thể của một bệnh nhân nào đó, giống như khối u, sau đó sẽ tiếp cận nó bằng cách thức giảm thiểu đường vòng và rủi ro, chúng tôi muốn hạn chế tối đa tổn thương cho các mô thường”. TS Gary E. Friedlaender là một chuyên gia trong lĩnh vực phẫu thuật chỉnh hình tại Đại học Yale; chuyên điều trị cho bệnh nhân ung thư xương ở các vị trí phức tạp, chẳng hạn như trong xương chậu, công cụ mới đóng vai trò như một bản đồ chỉ đường trong chẩn đoán bệnh.

Thiết bị đang đề cập đã được chuyển thể từ một dụng cụ phát hiện điểm ảnh mà các nhà vật lý thường sử dụng tại Large Hadron Collider, một đường hầm dưới lòng đất có đường kính gần bằng 17 dặm tại Tổ chức nghiên cứu hạt nhân châu Âu, hay còn gọi là CERN. Ban đầu nó được thiết kế để theo dõi các hạt khi chúng chuyển động qua ống gia tốc.

“Sự kỳ diệu nằm ở chỗ: Công nghệ ban đầu dành cho lĩnh vực vật lý năng lượng cao, giờ lại đang được sử dụng để cải thiện xã hội” - Aurélie Pezous, một kỹ sư làm việc tại CERN, người thúc đẩy những ứng dụng ngoài từ công nghệ được sử dụng tại trung tâm nghiên cứu, nói - “Với CERN, điều đó thật thú vị”.

Theo Trần Hạnh
New York Times