211service.com
Skapa en bärbar röntgenmaskin
Ett nystartat företag utvecklar en plattskärmskälla för röntgenstrålar som kan hjälpa till att göra bildtekniken bärbar. Företagets paneler tillverkas med tekniker som är vanliga inom halvledarindustrin och skulle kombineras med platta bildsensorer för att göra en röntgenmaskin i portföljstorlek som drivs av ett batteri för bärbar dator. Ett sådant system kan användas i fält av militären eller istället för skrymmande sängsystem som används på sjukhusintensivvårdsavdelningar. Tidig forskning tyder också på att det kan utsätta patienter för mindre strålning.
Elpunkt: Denna punkt, huggen i en pyroelektrisk kristall, avger elektroner när materialet värms upp. En platt röntgenkälla använder en rad sådana punkter för att göra ett mer enhetligt fält för medicinsk bildbehandling.
Företaget bakom röntgenkällan, Radius hälsa , snurrades ut från University of California, Los Angeles förra året. Det håller på att utveckla en kommersiell version av en platt röntgenkälla som utvecklats av fysiker vid universitetet. Företaget kommer att göra sin första kompletta röntgenkamera om tre till fyra månader och säger att det kommer att ha en fullskalig prototyp om ett år.
Röntgenapparaterna som används på sjukhus idag använder en högenergikälla för strålningen. En volframfilament i ena änden av ett långt vakuumrör avger elektroner när de värms upp och de accelererar ner i röret tills de träffar en metallelektrod, vilket får den att producera röntgenstrålar.
Många grupper arbetar för att utveckla mer kompakta och robusta röntgenkällor, säger Dieter Enzmann , ordförande för radiologiska vetenskaper vid University of California, Los Angeles Health System. Enzmann var inte involverad i utvecklingen av den nya röntgenkällan utan sitter i Radius Healths rådgivande styrelse.
En viktig fördel med Radius Healths system är att det använder en rad sändare snarare än en enda källa. Det finns en viss potential att minska röntgendosen om du kan kontrollera hundratals eller tusentals röntgenkällor oberoende, säger Enzmann. Denna lägre dos skulle vara särskilt attraktiv för pediatrisk bildbehandling, säger Enzmann och tillägger om du har en bärbar, tunn design som genererar bra bilder, kan den användas både på fältet och inom sjukhuset.
Radius Healths röntgenkällor fungerar genom pyroelektricitet – förmågan hos vissa material att producera elektriska fält när de antingen värms eller kyls – och använder ett tillvägagångssätt som utvecklats vid University of California, Los Angeles för att kontrollera emissionen av elektroner från pyroelektriska kristaller .
Kemisk etsning används för att skära skivor av pyroelektriska kristaller till små plattor, som sedan placeras ovanpå en resistiv värmare. Vi mönstrar kristallens yta med fina punkter som tillåter elektroner att lämna endast vid dessa punkter, säger vi Gil Travish , en forskare vid universitetets partikelstrålefysiklaboratorium och en av företagets medgrundare. Detta säkerställer en stadig stråle av elektroner som sedan kan användas för att generera inriktade röntgenstrålar som är lämpliga för avbildning. Kristallerna som används inkluderar litiumniobat och litiumtantalatkristaller, som finns i telekommunikationsenheter och sensorer. Vi behöver inga ovanliga material, säger Travish.
De kaklade skivorna är toppade med en metallfolie som avger röntgenstrålar när de bombarderas av elektroner från kristallen under. Ett konventionellt röntgenrör producerar en konformad strålning med en het punkt i mitten, vilket innebär att radiologer måste placera patienter längre bort från röntgenkällan för att få en bild av ett större område – för att kompensera för förlust i intensitet över avstånd måste strålningsenergin ökas. Det nya systemet producerar enhetliga, parallella strålar som borde ha fördelar vid avbildning av stora ytor, säger Travish.
Ett annat företag, Xintek , utvecklar en ny röntgenkälla som använder buntar av kolnanorör. Företaget är längre fram i utvecklingen, efter att ha tagit sin teknologi till kliniska tester med Siemens. Men Enzmann säger att fördelen med Radius Healths teknologi är att panelerna lätt kan tillverkas över stora ytor med metoder som redan används i mikrochipsindustrin.