Raios X ficam coloridos para revolucionar imagens m�dicas

Energia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 03/11/2025

A pesquisadora Courtney Sovinec monta o sensor usado para capturar imagens coloridas de raios X.[Imagem: Mark Means/Sandia]

Raio X colorido

Estamos finalmente às vésperas da estreia dos exames de raios X em cores. Os raios X mudaram a ciência e a medicina, mas a tecnologia permanece praticamente do mesmo jeito de quando foi criada por Wilhelm Rontgen em 1800.

"Com esta nova tecnologia, estamos essencialmente passando do método antigo, que era preto e branco, para um mundo totalmente novo e colorido, onde podemos identificar melhor os materiais e defeitos de interesse," disse Noelle Collins, do Laboratório Nacional Sandia, nos EUA.

A descoberta envolve usar diferentes metais, tirando proveito das cores de luz que cada um emite, para reconstruir uma imagem colorida da parte do corpo ou do material que estiverem sendo estudados.

A equipe descobriu como usar pequenas amostras padronizadas de metais variados, como tungstênio, molibdênio, ouro, samário e prata, para produzir imagens hiperespectrais, de diversas cores - as câmeras hiperespectrais podem capturar informações não apenas de comprimentos de onda visíveis, mas também conseguem fazer imagens no infravermelho.

Por conta dessa versatilidade, este é um grande avanço para a tecnologia dos raios X, com uma ampla gama de usos além da área biomédica e de saúde, incluindo desde segurança aeroportuária e controle de qualidade na indústria até testes não destrutivos de materiais e técnicas avançadas de fabricação.

Detalhes da placa multimetálica usada para gerar as diversas cores de raios X.[Imagem: Vince Gasparich/Sandia National Labs]

Novo tipo de raio X

Para entender o conceito dos raios X coloridos é preciso lembrar dos fundamentos da criação dos raios X. Os raios X tradicionais são gerados pelo bombardeio de um único alvo metálico, ou ânodo, com elétrons de alta energia. A radiação resultante é canalizada para criar um feixe de luz (não visível), e esse feixe é então direcionado a um objeto ou material, com a intenção de atravessá-lo e atingir um detector do outro lado, onde será gerada uma imagem.

Tecidos mais densos, como ossos, absorvem mais raios X, enquanto tecidos menos densos, como músculos e órgãos, permitem a passagem de mais raios. O detector registra o padrão, criando uma imagem, que é essencialmente uma imagem em preto e branco, e a resolução não é muito boa.

A equipe se propôs a superar essas limitações tornando o ponto focal dos raios X menor. Quanto menor o ponto, mais nítida a imagem.

Eles conseguiram isto projetando um ânodo com pontos metálicos padronizados para serem coletivamente menores que o feixe, reduzindo efetivamente o ponto focal.

Estrutura do sensor.[Imagem: Sandia National Labs]

Câncer, mamografias e materiais

Mas a equipe decidiu que queria ir além dos limites e levou o conceito um passo adiante.

"Escolhemos metais diferentes para cada ponto," detalhou a pesquisadora Courtney Sovinec. "Cada metal emite uma 'cor' específica de luz de raios X. Quando combinados com um detector de discriminação de energia, podemos contar fótons individuais, que fornecem informações de densidade, e medir a energia de cada fóton. Isso nos permite caracterizar os elementos da amostra."

A diferença é visível: São imagens coloridas com o que a equipe chama de "clareza de imagem revolucionária", permitindo uma compreensão muito maior da composição de um objeto.

"Obtivemos uma representação mais precisa da forma e definição do objeto, o que nos permitirá fazer medições e observações sem precedentes," disse o professor Edward Jimenez. "Com essa tecnologia, é possível ver até mesmo pequenas diferenças entre os materiais. Esperamos que isso ajude a identificar melhor doenças como o câncer e a analisar células tumorais com mais eficácia. Na mamografia, você tenta detectar algo antes que ele cresça. No tecido mamário, é difícil identificar os diferentes pontos, mas com a colorização você tem um feixe mais nítido e uma imagem de maior resolução, o que aumenta a capacidade do sistema de detectar microcalcificações. É realmente emocionante fazer parte disso."

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