Grâce à une technologie de pointe, chercheurs de l'Université du Maryland, Le comté de Baltimore (UMBC) et l'Université de Baltimore (UMB) testent une nouvelle méthode d'imagerie par rayons X qui utilise la couleur pour identifier les microfractures dans les os. Les microfractures étaient auparavant impossibles à voir en utilisant l'imagerie aux rayons X standard. Les résultats associés à cette avancée dans l'imagerie couleur (spectrale) CT (tomodensitométrie) sont publiés dans Matériaux fonctionnels avancés .
Depuis la découverte des rayons X en 1895, les bases de la technologie sont restées cohérentes. Les médecins et les scientifiques les utilisent pour voir des matériaux denses, comme des os, mais les capacités de la technologie ont été limitées. Dipanjan Pan, professeur de chimie, génie biochimique et environnemental UMBC, et professeur de radiologie à l'UMB, est l'auteur correspondant de cette nouvelle étude. Dans la perspective de la prochaine génération de technologie à rayons X, il demande, "Comment peut-on détecter une microfissure osseuse, quelque chose qui n'est pas visible en utilisant l'imagerie aux rayons X ?"
Pan explique que pour examiner cette question, son laboratoire a développé des nanoparticules qui naviguent et se fixent spécifiquement aux zones où existent des microfissures. Il aime les appeler "particules GPS". Ils ont commencé à mener cette recherche à l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign. Les chercheurs ont programmé les particules pour qu'elles s'accrochent à la bonne zone de la microfissure. Une fois que les particules se fixent aux microfissures, ils y restent, ce qui est crucial pour le processus d'imagerie.
Les particules contiennent l'élément hafnium. Une nouvelle technique basée sur les rayons X développée par une société néo-zélandaise MARS prend ensuite des images CT du corps et les particules d'hafnium apparaissent en couleur. Cela fournit une image très claire de l'emplacement des microfissures osseuses.
L'hafnium est utilisé car sa composition le rend détectable aux rayons X, générer un signal qui peut ensuite être utilisé pour imager les fissures. Le laboratoire de Pan a montré que l'hafnium est suffisamment stable pour être utilisé dans des tests impliquant des créatures vivantes, et peut être excrété en toute sécurité du corps. Le laboratoire n'a pas encore commencé à tester sur des humains, mais la technologie pour le faire pourrait être disponible dès 2020.
Quant aux autres applications de l'imagerie CT spectrale avec cette percée du hafnium, la recherche suggère que cette méthodologie pourrait être utilisée pour détecter des problèmes beaucoup plus graves. Par exemple, afin de déterminer si une personne a un blocage dans son cœur, les médecins effectuent souvent un test d'effort pour détecter des anomalies, qui s'accompagne d'un certain nombre de risques. Un jour dans un futur proche, les médecins peuvent être en mesure d'utiliser la tomodensitométrie spectrale pour déterminer s'il y a un blocage dans les organes.
"La tomodensitométrie régulière n'a pas de contraste pour les tissus mous. Elle ne peut pas vous dire où se trouvent vos vaisseaux sanguins. La tomodensitométrie spectrale peut aider à résoudre ce problème, " explique Pan. Il note que bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires pour commencer à utiliser la tomodensitométrie spectrale de cette manière, il prévoit que ce sera un nouvel outil « formidable » pour les radiologues. Dr Fatemeh Ostadhossein, un récent diplômé du Pan lab, était le premier auteur de cette étude.
