O echipă internaţională a creat un detector bazat pe perovskit care captează fotoni gamma individuali pentru imagistică SPECT. Noua cameră promite imagini mai detaliate, timp de scanare redus şi posibilităţi de reducere a dozei pentru pacient. Dezvoltarea combină cristalizare atent controlată, arhitectură pixelată şi electronice optimizate pentru a îmbunătăţi rezoluţia energetică şi sensibilitatea. Această abordare ar putea face tehnologia mai accesibilă pentru clinicile care nu pot procura detectoare tradiţionale scumpe.
Cum funcţionează detectorul cu perovskit şi ce îl diferenţiază
Tehnica SPECT utilizează traţeri radioactivi care emit raze gamma. Aceste raze traversează ţesuturile şi sunt înregistrate de detector, iar milioane de evenimente sunt apoi reconstruite într-o imagine tridimensională. Detectoarele comerciale actuale folosesc materiale precum CZT sau NaI. CZT oferă performanţă bună, dar costurile şi fragilitatea cristalelor limitează producţia. NaI este mai ieftin, însă produce imagini cu claritate mai scăzută. Detectorul pe bază de perovskit propune un compromis: costuri mai mici şi performanţă comparabilă cu soluţiile de top. Cercetătorii au crescut cristale monolitice de înaltă calitate şi le-au structurat într-un senzor pixelat, similar fiecărui pixel dintr-o cameră foto. Această arhitectură permite identificarea fiecărui foton gamma, obţinând date despre energia şi poziţia evenimentului. Rezoluţia energetică superioară ajută la diferenţierea tipurilor de raze gamma şi la reducerea zgomotului de fundal. În teste, dispozitivul a detectat semnale slabe de la tehnetiu-99m, radiotracer folosit frecvent în clinică, şi a distins surse radioactive foarte apropiate ca distanţă, oferind detalii care pot îmbunătăţi diagnosticul. Stabilitatea şi capacitatea de a colecta aproape tot semnalul radiotracerului sugerează că se pot realiza scanări mai scurte. În plus, producţia cristalelor de perovskit pare mai puţin costisitoare şi mai uşor de scalat decât fabricaţia CZT, ceea ce ar putea extinde accesul la imagistică avansată.
Validare experimentală şi paşi către implementare clinică
Prototipul a fost evaluat în experimente care au măsurat atât rezoluţia energetică, cât şi capacitatea de imagine la nivel de foton unic. Cercetătorii au optimizat electronica multi-canal pentru citirea fiecărui pixel şi au demonstrat performanţe record în separarea energiilor gamma. Detectoarele au recunoscut cu acurateţe semnale de la traceri medicali şi au păstrat stabilitatea pe perioade de măsurare extinse. O companie de spinout lucrează la transformarea conceptului într-un produs comercial, ceea ce implică testări adiţionale, certificări şi colaborări cu producători de echipamente medicale. Paşii următori includ validări clinice, extinderea producţiei de cristale şi optimizarea costurilor de fabricaţie. Adoptarea pe scară largă va depinde de rezultate clinice solide, reglementări şi integrarea în fluxurile logistice ale spitalelor.
„Perovskitele pot aduce imagini mai clare şi echipamente mai accesibile pentru imagistica nucleară.”
- Sensibilitate ridicată la fotonii gamma şi rezoluţie energetică îmbunătăţită
- Timp de scanare redus şi potenţial pentru doze mai mici de radiotracer
- Costuri de producţie mai scăzute comparativ cu detectoarele CZT
Concluzie
Inovaţia bazată pe perovskit reprezintă un pas important pentru imagistica SPECT. Tehnologia ar putea combina calitatea imaginilor cu costuri mai mici şi flexibilitate în producţie. Dacă validările clinice confirmă rezultatele de laborator, spitalele vor putea oferi scanări mai rapide şi diagnostice mai precise. Pe termen lung, reducerea costurilor şi a dozelor ar putea mări accesul pacienţilor la investigaţii de calitate. Rămân necesare testări clinice, standardizare şi scalarea fabricaţiei pentru implementarea pe scară largă.
Sursa: sciencedaily.com