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Neue Technik liefert detailliertere Röntgenbilder

Europäische Forscher haben eine Möglichkeit zur Erstellung äußerst detaillierter Röntgenbilder unter Verwendung herkömmlicher Bildgebungsgeräte, wie sie in Krankenhäusern und auf Flughäfen verwendet werden, entwickelt. Die neue Technik erstellt so genannte "Dunkelfeld"-Bilder,...

Europäische Forscher haben eine Möglichkeit zur Erstellung äußerst detaillierter Röntgenbilder unter Verwendung herkömmlicher Bildgebungsgeräte, wie sie in Krankenhäusern und auf Flughäfen verwendet werden, entwickelt. Die neue Technik erstellt so genannte "Dunkelfeld"-Bilder, die in einer Reihe von Anwendungen, darunter medizinische Bildgebung und Sicherheits-Screening, genutzt werden könnten. Im Gegensatz zu herkömmlichen Röntgenstrahlen erfassen Dunkelfeld-Bilder die Streuung der Röntgenstrahlen innerhalb des Materials selbst und zeigen minimale Veränderungen an Knochen, Weichteilen und anderen Materialien. Das erzeugte Bild ist viel klarer und detaillierter als normale Röntgenstrahlen. Im medizinischen Bereich könnte die erhöhte Sensitivität des Systems die Identifikation winziger Haarrissfrakturen sowie Knochendichtemessungen ermöglichen. Da Krebs- und Plaque-Zellen die Strahlung anders streuen als normale Zellen, könnten Dunkelfeld-Röntgenbilder von Weichteilen zudem Krebsgewebe und Alzheimer-Plaques zeigen. Die erhöhte Sensibilität des Dunkelfeld-Röntgens ist im Dunkelfeld-Bild eines Hühnerflügels, das neben dem Artikel in der Fachzeitschrift Nature Materials veröffentlicht wurde, deutlich zu sehen. Bei Sprengstoffen werden Röntgenstrahlen aufgrund ihrer Mikrokristallstruktur stark gestreut und können somit Dank der Dunkelfeld-Röntgenstrahlen in Sicherheitsanlagen leichter erkannt werden. In der Meeres- sowie in der Luft- und Raumfahrtindustrie könnten Dunkelfeld-Röntgenstrahlen zur Erkennung von Mikrorissen und Korrosion auf Strukturen wie Schiffsrümpfen und Flugzeugflügeln verwendet werden. Bisher ist das vollständige Potenzial dieser Dunkelfeld-Röntgenstrahlen jedoch größtenteils ungenutzt, da sie nur unter Verwendung äußerst komplexer Kristalloptik und der weltweit hellsten Röntgenquellen wie Synchrotronen erzeugt werden können. In ihrem Artikel erklären die dänischen und Schweizer Wissenschaftler, wie sie an herkömmliche Röntgenquellen angepasste Nano-Gitter zur Erstellung von Dunkelfeld-Bildern verwendet haben. "Die Forscher arbeiten seit vielen Jahren an Dunkelfeld-Röntgenbildern", kommentierte Professor Franz Pfeiffer vom Paul Scherrer Institut und der École Polytechnique Fédérale de Lausanne in der Schweiz. "Bisher waren diese Bilder nur unter Verwendung modernster Kristalloptik-Elemente möglich", ergänzte Christian David vom PSI. "Unsere neue Technik verwendet neuartige optische Röntgenkomponenten in Form von Nanostruktur-Gittern, die die Verwendung eines breiten Energiespektrums, einschließlich der Standardpalette von Energien in traditioneller Röntgenausrüstung, die in Krankenhäusern oder auf Flughäfen eingesetzt wird, erlauben." Die Wissenschaftler planen jetzt die Entwicklung einer angepassten Version zur Verwendung in vorhandenen medizinischen Geräten. "Wenn wir die neue Methode mit der 2006 von uns entwickelten Phasenkontrasttechnik kombinieren, können wir die gleichen Bildgebungstechniken, die heute mit sichtbarem Licht möglich sind, auch für Röntgenstrahlen mit breitem Spektrum anwenden", so Professor Pfeiffer.

Länder

Schweiz, Dänemark

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