W ramach finansowanego ze środków UE projektu MAXPCI pomyślnie udało się wykazać, że technika zwana obrazowaniem z efektem kontrastu fazowego dla promieniowania rentgenowskiego (XPCI) może znacząco zwiększyć poziom kontrastu w obrazach rentgenowskich. Oznacza to, że cechy standardowo uznawane za „niewidzialne dla promieniowania rentgenowskiego” są możliwe do wykrycia.

— Wszystkie dziedziny, w których stosowane jest obrazowanie rentgenowskie, mogą na tym skorzystać — mówi koordynator projektu, prof. Sandro Olivo z University College London (UCL) w Wielkiej Brytanii. — Ludzie mają wiedzę na temat medycyny i ochrony lotniska, istnieje jednak znacznie więcej dziedzin — biologia, badania, dziedzictwo kulturalne, materiałoznawstwo itd.

Zakres zastosowań

Najważniejszy sukces projektu polegał na wykazaniu, że opracowana przez zespół technika XPCI może zapewnić bardzo wysoki poziom czułości fazowej i wysoki poziom rozdzielczości, umożliwiając jednocześnie jej dostosowanie do standardowych systemów (a zatem może zostać wprowadzona do wielu dziedzin). Ma to duże znaczenie, ponieważ do tej pory metoda ta była ograniczona do wyspecjalizowanych ośrodków.

— W początkowej fazie projektu byliśmy w stanie wykazać wysoką czułość fazową — mówi prof. Olivo. — W późniejszych etapach projektu zostało to wprowadzone w praktykę w celu wykazania możliwości związanych z tą techniką w zastosowaniach w praktyce. Jeden z najważniejszych wyników naszego projektu stanowiło wykazanie, że dawki promieniowania w mammografii można ograniczyć o więcej niż jeden rząd wielkości.

W ramach projektu wykazano też, że zoptymalizowane zastosowanie metody XPCI może umożliwić wykonanie skanów mikro TK (tomografii komputerowej) fazy laboratoryjnej w czasie poniżej jednej minuty. Skany TK składają się z serii obrazów rentgenowskich wykonanych pod różnymi kątami, tworząc obrazy przekrojowe. — Wszystkie poprzednie tego rodzaju próby zajmowały kilka godzin — mówi prof. Olivo. — Jest to ważne przełomowe odkrycie, ponieważ umożliwia uzyskanie zgodności technologii z obrazowaniem przedklinicznym w przypadku na przykład małych zwierząt oraz śródoperacyjnego obrazowania próbek, co może ograniczyć częstość wymaganych ponownych zabiegów operacyjnych np. zabiegu operacyjnego oszczędzającego piersi. Ostatnim celem zespołu jest uzyskanie obrazowania klinicznego in vivo, które pomoże w udoskonalaniu możliwości diagnostycznych, metod leczenia oraz ocen przeprowadzanych w opiece zdrowotnej.

W ramach projektu zbadano inne potencjalne zastosowania w rzeczywistości. — Potencjalny wpływ odkrycia jest ogromny i wykracza dalece poza obszar opieki zdrowotnej — mówi prof. Olivo. — Obrazowanie przedkliniczne można wykorzystać do opracowywania nowych leków i udoskonalania istniejących, natomiast zastosowanie techniki XPCI w kontrolach bezpieczeństwa mogłoby ograniczyć zagrożenia występujące na lotniskach i w innych zagrożonych przestrzeniach publicznych. Technika ta może mieć zastosowanie także w badaniach nieniszczących (NDT), co mogłoby umożliwić przemysłowi i badaczom ocenę właściwości materiałów, elementów lub systemów bez powodowania szkód i umożliwiając tym samym zaoszczędzenie pieniędzy.

Skanowanie przyszłości

Pozytywne wyniki projektu MAXPCI, który zakończył się w maju 2017 r., będą dalej rozwijane w ramach poszukiwania przez profesora Olivo i jego zespół możliwości zastosowania metody XPCI w szerokim zakresie sektorów i branż. — Obecnie współpracujemy z naprawdę dużą liczbą firm w celu uzyskania komercyjnego przełożenia w wielu dziedzinach — mówi profesor. — Prototypy przedkomercyjne już istnieją, a pozostałe są opracowywane i znajdą one wiele z wcześniej opisanych zastosowań. Możliwe, że w międzyczasie pojawią się inne możliwości.

Poza objęciem technologii licencją przeznaczoną dla różnych firm w celu umożliwienia szerszych zastosowań, prof. Olivo i jego zespół rozważają obecnie również założenie uniwersyteckich przedsiębiorstw typu spin-out w konkretnych dziedzinach niszowych. — Równolegle kontynuujemy jednoczesne udoskonalanie naszych metod, a także opracowywanie nowych w celu rozwiązania coraz bardziej złożonych problemów związanych z obrazowaniem. Umożliwi to uzyskanie odpowiedzi na nowe pytania dotyczące badań i może stanowić podstawę przełożenia tej wiedzy na przyszłe technologie.