Développer un détecteur flexible de rayon X

Thought LeadersDr. Imalka Jayawardena& Hashini ThirimanneThe University of Surrey

Une entrevue avec M. Imalka Jayawardena, PhD, et Mme Hashini Thirimanne, BSC, discutant le développement d'un détecteur flexible de rayon X et comment il peut être appliqué au diagnostic et à la demande de règlement de la maladie humaine.

Quel sont les problèmes considérés par des cliniciens en analysant et en conduisant des rayons X ?

Imalka : Les rayons X sont une source de radiothérapie qui traverse le corps humain. Selon l'énergie elle a, quelques parties de elle sont absorbées au niveau du tissu et d'autres pénètrent davantage dans le fuselage.

Image de rayon X dCrédit d'image : Ordinateur/Shutterstock de rayon X

Le problème est que le corps humain n'est pas une surface plane et au sein du corps humain il y a des variations de la densité de tissu qui peut affecter si des rayons X sont arrêtés et comment ils sont dispersés.

Quand vous essayez à l'image l'intérieur du corps humain, la dispersion et les changements du pouvoir d'arrêt des rayons X peuvent déformer l'image, menant aux erreurs dans le diagnostic, par exemple les fractures ou les sites tumoraux, qui pourraient affecter la demande de règlement patiente en bas de la ligne.

Il y a également des éditions quand il s'agit de soigner des patients employant des rayons X. En oncologie, les cliniciens emploient des rayons X pour recenser où la tumeur se trouve et puis les emploient pour livrer des doses spécifiques de radiothérapie afin de soigner le patient.

Le problème est à cause de la nature des rayons X que la radiothérapie s'écarte aux zones environnantes autres que l'emplacement de tumeur. Cela peut endommager les lésions tissulaires secondaires, qui peuvent produire le problème énorme des tumeurs neuves.

Pourquoi est-il important de développer des technologies neuves de rayon X ?

Imalka : La voie moderne des rayons X de représentation est basée sur ce que nous appelons une architecture à panneau plat. Ceci signifie que l'image effectuée est réellement une structure plate, assimilée à la voie l'image est formée dans un appareil-photo de DSLR ou de téléphone portable.

Ceci signifie qu'au moment où nous ne pouvons pas des formes très complexes d'image. Quand des rayons X ont commencé la première fois à être employé, on a employé la technologie de film de vieille école dans laquelle a permis la courbure du film comme nécessaire Qu'est ce que forme a été exigée, et alors une image pourrait être prise de cela.

Cependant, le désavantage avec cette technologie est cela qui traite le film prend une heure, l'où le patient ne peut pas être diagnostiqué.

Dans certains cas, cet hublot de fois peut être tout à fait critique, et ainsi il est important d'avoir un rétablissement neuf des technologies de détecteur de rayon X où vous pouvez prendre une photo en temps réel, mais en même temps des formes très complexes d'image.

Film radiographique bidimensionnel du cerveauCrédit d'image : Popartic/Shutterstock

Les technologies actuelles exigent des doses très élevées de rayon X. Plus la dose de rayon X sont élevée, plus le risque d'endommager d'autres lésions tissulaires et de produire des tumeurs neuves est grand. Dans le meilleur des cas nous voulons réduire la dose requise pour la représentation aussi bien.

De façon générale, le développement des technologies neuves de rayon X qui combinent ces trois caractéristiques sont nécessaire : une dose inférieure de rayons X, de la capacité aux formes très complexes d'image, et de la capacité de la faire en temps réel.

Veuillez décrire le détecteur de rayon X vous développé récemment.

Hashini : Actuel, le marché comporte la technologie de film radiographique et les rayons X modernes d'imagerie numérique. Nous avons récent relâché un modèle qui combine ces deux, utilisant un détecteur flexible développé de rayon X qui active une réaction en temps réel.

Nous avons passé les dernières années développant ce détecteur flexible de rayon X, qui peut être employé comme dosimètre personnel de radiothérapie. En termes simples, c'est un détecteur flexible monté sur un emplâtre adhésif et il peut surveiller les rayons X dans un environnement, actionné par seulement quelques batteries de montre-bracelet.

Il là et puis donne une réaction - vous n'avez besoin de n'avoir aucun goujon-laboratoire spécialisé ou rien de l'analyser.

La technologie est principalement basée sur un matériau neuf que nous avons développé. Ce matériau assimilé à une encre et pour cette raison, elle peut être enduite au-dessus très des vastes zones et sur n'importe quels types de substrat.

Ceci te permet de vêtir l'encre sur un film plastique, qui est bendable, produisant un détecteur flexible de rayon X. En d'autres termes, l'encre signifie que la technologie n'est pas contrainte par taille ou souplesse.

Comment des cliniciens de cette aide en diagnostiquant des patients ?

Imalka : La première chose serait que les cliniciens pourraient diagnostiquer où fournir la dose de rayon X plus exactement. Ce serait utile dans les endroits comme la représentation de traitement du cancer et de fracture osseuse.

Utilisant cette technologie, les cliniciens ne devraient pas n'effectuer aucune manipulation mathématique complexe pour recenser avec précision où les fractures sont. Effectivement elle permet plus de diagnostic précis.

En termes de traitement patient, elle fournirait une demande de règlement localisée plus précise, réduisant à un minimum le développement suivant des tumeurs ou des lésions tissulaires.

À quoi d'autres industries cette technologie a-t-elle pu être appliquée ?

Hashini : Des détecteurs de rayon X ne sont pas simplement limités à l'industrie médicale, ils sont également utilisés généralement dans le contrôle non destructif. Ils sont également employés dans le contrôle non destructif, pour trouver toutes les fractures ou défectuosités qui pourraient présenter en grandes structures.

Par exemple, si vous avez une fracture ou une défectuosité dans un avion (pour des industries d'aviation), ou une forme (pour des industries du bâtiment), rayons X fournissez une voie non destructive de trouver des défectuosités.

Alternativement, si vous faites vouloir une grands construction et vous voir une fissure dans une paroi, vous pouvez employer un détecteur de rayon X et une source de rayon X pour l'examiner et pour recenser toutes les fissures sans devoir le démolir.

Imalka : Dans l'industrie d'aviation, jusqu'à 70% de contrôle non destructif utilisant des rayons X est toujours basé sur le film radiographique, comme vous pouvez courber le film aux objectifs de composé d'image.

L'une raison pour laquelle l'industrie est hésitante de convertir en employer les détecteurs à panneau plat modernes est que vous ne pouvez pas des formes très complexes d'image.

En fait, avoir un détecteur ou une image qui peuvent être courbés pour former modernisera la voie le contrôle que non destructif est effectué dans ces industries.

Contrôle non destructif sur un tuyau.Contrôle non destructif sur un tuyau. Crédit d'image : shinob/Shutterstock

Hashini : Une autre demande de notre technologie serait dans des contrôles de sécurité de bordure. Par exemple, dans l'examen critique de bagage si vous aviez un grand détecteur de rayon X vous pourriez examiner des organes plus à fort débit ou plus grands de bagage dans très une période de courte durée.

La contrainte de temps utilisant notre technologie de rayon X serait très inférieure. Des applications sécurité seraient également bénéficiées de nos détecteurs de rayon X comme elles peuvent être portable dû à eux actionné par juste quelques batteries.

S'il y avait les objectifs suspects se situant autour dans une place serrée, les détecteurs portatifs et flexibles de rayon X signifieraient que l'objectif suspect pourrait être dissimulé et examiné immédiatement, avec là et puis le résultat procurable.

Quelles sont les prochaines opérations pour votre recherche ?

Imalka : Jusqu'ici, nous avons développé un détecteur flexible de rayon X et l'avons appliqué à la première phase de technologie de l'image de rayon X.

La technologie de l'image de rayon X que nous avons à l'heure actuelle est toujours basée sur un système rigide. Elle est encore infiniment comme les détecteurs actuels d'appareil-photo où tout est solide et vous ne pouvez pas le manipuler à la forme que vous voulez.

Ce que nous faisons en ce moment travaille avec l'industrie pour développer l'électronique arrière qui nous aidera à donner lecture des millions de pixels dans un vont tout en activant la souplesse.

C'est le régime pendant les cinq à dix années à venir, et si tout va bien une fois que nous avons optimisé le choix de totalité de détecteurs sur ces régimes flexibles, ils sera introduit dans l'utilisation dans les applications médicales, contrôle non destructif et dans d'autres domaines comme des pharmaceutiques et la transformation des produits alimentaires.

Où peuvent les lecteurs trouver plus d'informations ?

Détecteurs hybrides minéraux organiques de rayon X de sensibilité élevée avec la transduction directe et la réaction à bande large (2018). Transmissions de nature.

Au sujet de M. Imalka Jayawardena

M. Imalka Jayawardena, un chercheur post-doctoral à lM. Imalka Jayawardena est un chercheur post-doctoral à l'institut de technologie de pointe à l'université de Surrey.

Les compétences d'Imalka couvrent un certain nombre de systèmes optoélectroniques apparaissants, y compris le photovoltaics organique et de perovskite en plus des détecteurs hybrides organique-minéraux de rayon X de conversion directe.

Son travail a donné droit dans plus de 30 publications observées par pairs et 2 exposés invités de conférence. Il était également l'un des lauréats pour la récompense d'EPSRC PhD+ effectuée à l'université si Surrey en 2012.

Au sujet de Mme Hashini Thirimanne

Mme Hashini Thirimanne, stagiaire de PhD à lMme Hashini Thirimanne est une stagiaire de Ph.D. à l'institut de technologie de pointe à l'université de Surrey. Il travaille actuel aux « inorganics-dans-produits organiques » pour le dépistage de radiothérapie de haute énergie.

Hashini était un finaliste pour la CHEMINÉE pour la concurrence 2018 de la Grande-Bretagne et a été une partie d'une équipe couronnée de succès qui a développé une encre en poudre de rayon X de première génération basée sur le concept direct organique-minéral de détecteur. Il était également l'appui entreprenant au projet de détecteur de rayon X de Pixelated de vaste zone qui a été supporté par le programme d'ICURe.

Kate Anderton

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Kate Anderton

Kate Anderton is a Biomedical Sciences graduate (B.Sc.) from Lancaster University. She manages the editorial content on News-Medical and carries out interviews with world-renowned medical and life sciences researchers. She also interviews innovative industry leaders who are helping to bring the next generation of medical technologies to market.

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