Teknologi Baru Sistem X-ray untuk Identifikasi Tumor

Konsep baru tersebut meramalkan pancaran logam cair sebagai target baru. Logam tersebut terdiri dari 95 persen litium dan 5 persen elemen berat lainnya seperti bismut atau lantanum.

Siemens melakukan investigasi sebuah konsep baru yang menyeluruh yang digunakan untuk pengembangan sistem X-ray. Tujuannya adalah untuk mendapatkan peningkatan resolusi gambar secara radikal sekaligus memungkinkan adanya fase yang kontras pada tampilan X-ray.

Teknik baru ini membantu, secara instan, dalam identifikasi tumor. Selain itu, pemeriksaan penyakit kardiovaskular dapat dilakukan tanpa menggunakan media kontras. Diketahui bahwa 1 dari 10 pasien menderita reaksi alergi terhadap substansi tersebut. Proyek riset tahunan dan pengembangan ini direncanakan berlangsung sampai tahun 2017.

Para ahli  pada Siemens Healthcare dan Corporate Technology serta partner eksternal bekerja secara terpadu. Di samping melakukan pemancaran elektron dari filamen bersuhu 2000⁰ Celsius seperti biasanya, para peneliti juga menggunakan cold cathode berbentuk cincin dari karbon nanostruktur yang dioperasikan dalam voltase tinggi pada suhu ruang.

Menggunakan medan magnet

Permasalahan baru yang muncul adalah elektron terakselerasi dan bertabrakan dengan sebuah target. Target ini, bukan merupakan anoda tungsten biasa, yang hanya mengkonversi sekitar satu persen energi yang teerpancar ke dalam bentuk X-rays. Konsep baru tersebut meramalkan pancaran logam cair sebagai target baru. Logam tersebut terdiri dari 95 persen litium dan 5 persen elemen berat lainnya seperti bismut atau lantanum.

Percobaan terakhir menghasilkan X-ray dengan panjang gelombang pendek, yang mempunyai kegunaan utama sebagai pendingin. Energi yang dihasilkan elektron saat meninggalkan anoda pacaran logam cair berpotensi untuk digunakan. Hasilnya adalah tube X-ray membutuhkan kurang dari setengah tenaga listrik dan mendinginkan peralatan yang digunakan sebelumnya.

Tube baru ini bisa mencapai densitas energi yang lebih tinggi. Pada intensitas cahaya yang sama, fokus sumber X-ray baru 400 kali lebih kecil dari tube X-ray konvensional, yang mana dapat menghasilkan resolusi pencitraan 20 kali lipat lebih tinggi. Hal tersebut sebagai gantinya menjadi prasyarat untuk seluruh teknik pencitraan baru : pencitraan X-ray fase kontras.

Di saat radiografi konvensional dengan mudah merekam saat di mana X-ray memasuki jaringan tertentu atau tidak, pencitraan fase kontras mengukur pengaruh jaringan terhadap fase ketika X-ray ditembakkan. Perubahan fase dapat berbeda bergantung pada kekuatan refraktif jaringan yang dilewati radiasi. Pendekatan tersebut memungkinkan untuk membedakan jaringan-jaringan halus lainnya, sebagai contoh lemak dari air atau level zat besi dalam darah.

Hal ini sangat penting, singkatnya, untuk mendeteksi tumor pada tahap awal dengan lebih mudah. Pembuluh darah dibuat menjadi tampak dengan cara ini tanpa menggunakan media kontras. Untuk memudahkan pengukuran saat pergantian fase, Siemens pertama kalinya menggunakan sensor wavefront yang biasa digunakan dalam optik dan astronomi untuk cahaya X-ray.

Sistem X-ray buatan Siemens generasi selanjutnya tidak hanya sangat efisien untuk dioperasikan serta menawarkan performa yang lebih baik, tetapi juga bisa ideal untuk meminimalisir pembedahan invasive. Ahli bedah melaksanakan prosedur di dalam tubuh lewat kateter akan menggunakan pencitraan X-ray untuk mengetahui secara pasti di mana memposisikan kateter.

Jika kateter dinavigasikan menggunakan medan magnet, tube X-ray konvensional tidak dapat digunakan karena sensitif terhadap medan magnet. Sistem baru tidak akan memiliki kekurangan ini, tetapi akan menyediakan citra yang lebih berguna untuk didiagnosis. (Bahan diolah dari Siemens Innovation News Developing Radically New Technologiwa for X-ray yang dimuat dalam Picture of the Future)