Desenvolvendo um detector flexível do raio X

Thought LeadersDr. Imalka Jayawardena& Hashini ThirimanneThe University of Surrey

Uma entrevista com Dr. Imalka Jayawardena, PhD, e Senhora Hashini Thirimanne, BSc, discutindo a revelação de um detector flexível do raio X e como pode ser aplicado ao diagnóstico e ao tratamento da doença humana.

Que são os problemas enfrentados por clínicos ao analisar e ao conduzir raios X?

Imalka: Os raios X são uma fonte de radiação que passa através do corpo humano. Segundo a energia tem, algumas partes dela são absorvidas a nível do tecido e outro penetram mais no corpo.

Imagem do raio X de um ombro quebradoCrédito de imagem: Computador/Shutterstock do raio X

O problema é que o corpo humano não é uma superfície plana e dentro do corpo humano há umas variações na densidade do tecido que pode afectar se os raios X estão parados e como são dispersados.

Quando você tenta à imagem o interior do corpo humano, a dispersão e as mudanças na potência de parada dos raios X podem distorcer a imagem, conduzindo aos erros no diagnóstico, por exemplo as fracturas ou o tumor situam, que poderiam afectar o tratamento paciente abaixo da linha.

Há igualmente umas edições quando se trata de tratar os pacientes que usam raios X. Na oncologia, os clínicos usam raios X para identificar onde o tumor se encontra e usam-nos então para entregar doses específicas da radiação a fim tratar o paciente.

O problema é devido à natureza dos raios X que a radiação espalha aos arredores diferentes do lugar do tumor. Isso pode causar dano de tecido secundário, que pode criar o problema enorme de tumores novos.

Por que é importante desenvolver tecnologias novas do raio X?

Imalka: A maneira moderna de raios X da imagem lactente é baseada no que nós chamamos uma arquitetura do ecrã plano. Isto significa que a imagem feita é realmente uma estrutura lisa, similar à maneira a imagem é formada em uma câmera de DSLR ou do telefone móvel.

Isto significa que no momento em que nós não podemos formas muito complexas da imagem. Quando os raios X começaram primeiramente ser usada, a tecnologia do filme da velha escola foi usada em que permitiu a dobra do filme como necessário o que forma foi exigida, e então uma imagem poderia ser tomada daquela.

Contudo, a desvantagem com esta tecnologia é aquela que processa o filme toma uma hora, durante que o paciente não pode ser diagnosticado.

Em certos casos, este indicador do tempo pode ser bastante crítico, e assim que é importante ter uma nova geração de tecnologias do detector do raio X onde você pode tomar uma imagem no tempo real, mas ao mesmo tempo de formas muito complexas da imagem.

Filme de raio X bidimensional do cérebroCrédito de imagem: Popartic/Shutterstock

As tecnologias actuais exigem doses muito altas do raio X. Mais alta a dose do raio X, mais grande o risco de causar dano de tecido mais adicional e de criar tumores novos. Idealmente nós queremos reduzir também a dose necessário para a imagem lactente.

Total, a revelação das tecnologias novas do raio X que combinam estas três características é necessário: uma baixa dose dos raios X, a capacidade às formas muito complexas da imagem, e a capacidade para fazê-la no tempo real.

Descreva por favor o detector que do raio X você desenvolveu recentemente.

Hashini: Actualmente, o mercado compreende a tecnologia do filme de raio X e raios X modernos da imagem digital. Nós liberamos recentemente um modelo que combinasse estes dois, usando um detector flexível desenvolvido do raio X que permitisse uma resposta do tempo real.

Nós passamos os últimos anos que desenvolvem este detector flexível do raio X, que pode ser usado como um dosímetro pessoal da radiação. Em termos simples, é um detector flexível montado em um emplastro adesivo e pode monitorar os raios X em um ambiente, posto somente por um par baterias do relógio de pulso.

Dá uma resposta lá e então - você não precisa de ter nenhuns cargo-laboratórios especializada ou qualquer coisa analisá-lo.

A tecnologia é baseada principalmente em um material novo que nós desenvolvamos. Este material similar a uma tinta e devido a este, pode ser revestida sobre muito grandes áreas e em quaisquer tipos de carcaça.

Isto permite que você revista a tinta em um filme plástico, que seja dobrável, criando um detector flexível do raio X. Ou seja a tinta significa que a tecnologia não está forçada pelo tamanho ou pela flexibilidade.

Como clínicos desta ajuda ao diagnosticar pacientes?

Imalka: A primeira coisa seria que os clínicos poderiam diagnosticar onde entregar mais exactamente a dose do raio X. Isto seria útil nas áreas como a imagem lactente da fractura da terapia e de osso do cancro.

Usando esta tecnologia, os clínicos não teriam que realizar nenhuma manipulações matemática complexa para identificar precisamente onde as fracturas estão. Eficazmente está permitindo um diagnóstico mais exacto.

Em termos da terapia paciente, forneceria um tratamento localizado mais exacto, minimizando a revelação subseqüente dos tumores ou do dano de tecido.

Que outras indústrias podia esta tecnologia ser aplicada?

Hashini: Os detectores do raio X não são limitados apenas à indústria médica, eles são igualmente de uso geral no teste não-destrutivo. São usados igualmente no teste não-destrutivo, para detectar todas as fracturas ou defeitos que poderiam apresentar em grandes estruturas.

Por exemplo, se você tem uma fractura ou um defeito em um avião (para indústrias da aviação), ou uma forma (para indústrias da construção civis), raios X forneça uma maneira não-destrutiva de detectar defeitos.

Alternativamente, se você o manda uma grandes construção e querer ver uma rachadura em uma parede, você pode usar um detector do raio X e uma fonte do raio X para selecioná-la e identificar todas as rachaduras sem ter que rasgá-lo para baixo.

Imalka: Na indústria da aviação, até 70% do teste não-destrutivo que usa raios X é baseado ainda no filme de raio X, como você pode dobrar o filme aos objetos do complexo da imagem.

A uma razão pela qual a indústria é hesitante converter a usar detectores modernos do ecrã plano é que você não pode formas muito complexas da imagem.

Eficazmente, ter um detector ou uma imagem que possam ser dobrados para dar forma modernizará a maneira que o teste não-destrutivo é realizado naquelas indústrias.

teste Não-destrutivo em uma tubulação.teste Não-destrutivo em uma tubulação. Crédito de imagem: shinob/Shutterstock

Hashini: Um outro pedido para nossa tecnologia estaria em controles da segurança fronteiriça. Por exemplo, na selecção da bagagem se você teve um grande detector do raio X você poderia seleccionar um volume mais alto ou uns itens mais grandes da bagagem muito em um período de curto período de tempo.

A limitação do tempo que usa nossa tecnologia do raio X seria muito baixa. As aplicações da segurança seriam beneficiadas igualmente por nossos detectores do raio X como podem ser portable devido a eles que estão sendo postos apenas por um par baterias.

Se havia uns objetos suspeitos que se encontram ao redor em um lugar aglomerado, os detectores portáteis, flexíveis do raio X significariam que o objeto suspeito poderia ser coberto acima e seleccionado imediatamente, com o resultado disponível lá e então.

Que são os passos seguintes para sua pesquisa?

Imalka: Até agora, nós desenvolvemos um detector flexível do raio X e aplicamo-lo à primeira fase de tecnologia imagiológica do raio X.

A tecnologia imagiológica do raio X que nós temos neste momento é baseada ainda em um sistema rígido. É ainda muita como os sensores actuais da câmera onde tudo é contínua e você não pode o manipular à forma que você quer.

O que nós estamos fazendo agora está trabalhando com indústria para desenvolver a eletrônica traseira que nos ajudará a ler para fora milhões de pixéis em um vai enquanto permitindo a flexibilidade.

Aquele é o plano pelos próximos cinco a dez anos, e esperançosamente uma vez que nós aperfeiçoamos a disposição do todo de detectores naqueles planos flexíveis, eles será trazido no uso em aplicações médicas, teste não-destrutivo e em outros campos como fármacos e transformação de produtos alimentares.

Onde podem os leitores encontrar mais informação?

Detectores híbridos inorgánicos orgânicos do raio X da sensibilidade alta com transdução directa e resposta de faixa larga (2018). Comunicações da natureza.

Sobre o Dr. Imalka Jayawardena

Dr. Imalka Jayawardena, um pesquisador pos-doctoral na universidade de SurreyO Dr. Imalka Jayawardena é um pesquisador pos-doctoral no instituto da tecnologia avançada na universidade de Surrey.

A experiência de Imalka cobre um número de sistemas optoelectronic emergentes, incluir orgânico e photovoltaics do perovskite além do que os detectores híbridos orgânico-inorgánicos do raio X da conversão directa.

Seu trabalho resultou dentro sobre 30 publicações revistas par e 2 apresentações convidadas da conferência. Era igualmente um dos vencedores para a concessão de EPSRC PhD+ feita na universidade se Surrey em 2012.

Sobre a Senhora Hashini Thirimanne

Senhora Hashini Thirimanne, aluno de doutoramento na universidade de SurreyA Senhora Hashini Thirimanne é um estudante do Ph.D. no instituto da tecnologia avançada na universidade de Surrey. Está trabalhando actualmente em “inorganics-em-produtos orgânicos” para a detecção da radiação do de alta energia.

Hashini era um finalista para a HASTE para a competição 2018 de Grâ Bretanha e foi uma parte de uma equipe bem sucedida que revelasse um tonalizador do raio X da primeira geração baseado no conceito directo orgânico-inorgánico do detector. Era igualmente o apoio empreendedor para o projecto do detector do raio X de Pixelated da grande área que foi apoiado pelo programa de 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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