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X-ray vision aiguisée par les nouvelles technologies

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Chercheurs de l'Institut Paul Scherrer (PSI) et l'EPFL en Suisse ont développé une nouvelle méthode de production de matière sombre-x-ray images à des longueurs d'onde utilisées dans typiques d'imagerie médicale et de l'équipement industriel.

Dark-champ les images sont plus détaillés que ceux radiographie ordinaire radiographies et pourrait être utilisé pour diagnostiquer l'apparition de l'ostéoporose, le cancer du sein ou de la maladie d'Alzheimer, afin d'identifier les explosifs dans les bagages à main, ou de repérer des cheveux ou de la corrosion des fissures dans des structures fonctionnelles.

Jusqu'à ce point, dark-field radiographie imagerie optique sophistiquée requises et ne pouvaient être produites dans des installations telles que les ISP's 300m de diamètre, 200 $ millions synchrotron. Avec les nouvelles grilles nanostructurés décrites dans la présente étude, publiée en ligne le 20 Janvier dans Nature Materials, dark-field images pourraient bientôt être produits à l'aide de radiographie ordinaire équipements déjà en place dans les hôpitaux et les aéroports dans le monde.

Contrairement aux rayons X traditionnels images, qui montrent une simple absorption de contraste, les images en champ sombre capturer la dispersion de la radiation dans le matériau lui-même, exposant subtils changements intérieurs dans l'os, des tissus mous, ou des alliages. La clarté des images est frappante. L'amélioration de la sensibilité à la mesure de la densité osseuse et des fractures des cheveux pourraient aider à diagnostiquer l'apparition de l'ostéoporose. Parce que le cancer ou les cellules de la plaque de dispersion de rayonnement légèrement différent de celui des cellules normales, dark-field x-ray images peut aussi être utilisé pour explorer les tissus mous, la fourniture sûre le diagnostic précoce du cancer du sein ou les plaques associées à la maladie d'Alzheimer.

Filtrage de sécurité équipés de l'équipement en champ sombre image capacité pourrait mieux identifier les explosifs, dont les micro-structures cristallines fortement scatter x-ray radiation. Et parce que les rayons X pénètrent un matériau sans l'endommager, les images en champ sombre pourrait aider à révéler les producteurs de dispersion des micro-fissures et de la corrosion dans les structures comme des ailes d'avion ou les coques de bateaux.

"Les chercheurs ont travaillé sur le terrain dark-x-ray images pour de nombreuses années", explique Franz Pfeiffer, professeur à l'EPFL et chercheur à l'IAE. "Jusqu'à présent, ces images n'ont été possibles en utilisant des éléments optiques sophistiqués cristal». Crystal optique, cependant, ne fonctionne que pour une seule longueur d'onde de rayons X et sont donc très inefficace. «Notre nouvelle technique utilise roman radiographie composants optiques, sous la forme de grilles nanostructurés, qui autorisent l'utilisation d'un large spectre d'énergie, y compris la gamme des énergies traditionnelles dans les équipements à rayons X utilisés dans les hôpitaux ou les aéroports», ajoute Christian David, Pfeiffer à la collègue de l'ISP. «Cela ouvre la possibilité d'adapter le matériel d'imagerie actuelle pour inclure dark-field imaging."

Pfeiffer prévoit de collaborer avec le Centre d'imagerie biomédicale (CIBM), un centre conjoint avec les Universités de Lausanne et de Genève et de leurs hôpitaux, de développer une adaptation pour des équipements médicaux existants. «Lorsque combiné avec la technique d'imagerie à contraste de phase que nous avons développé, en 2006, nous avons maintenant la possibilité de fournir la même gamme de techniques d'imagerie à large spectre, x-ray imaging ce que nous faisons avec la lumière visible."

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Article adapté par Medical News Today de l'original du communiqué de presse.
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Hard-x-ray dark-field imaging l'aide d'un interféromètre de caillebotis, par F. Pfeiffer et al, Nature Materials, en ligne le 20 janvier 2008.

La phase de récupération et différencié en contraste de phase avec l'imagerie à faible brillance des rayons X source, F. Pfeiffer et al., Nature Physics 2, 258-261 (2006). EPFL (Ecole Polytechnique F

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