La tomografía computarizada tridimensional (3-D) es una tecnología ampliamente utilizada que visualiza la estructura externa e interna de un objeto al ensamblar una serie de imágenes bidimensionales tomadas secuencialmente a través o alrededor de él. Sin embargo, como recordará cualquiera que haya tenido una resonancia magnética médica, este tipo de reconstrucción tridimensional requiere que el sujeto permanezca inmóvil durante todo el proceso de captura, que puede tardar unos minutos. Capturar una estructura 3-D que cambia o se deforma con el tiempo es mucho más difícil, y los enfoques existentes a menudo producen reconstrucciones estropeadas por artefactos de imagen y superficies parciales.

Guangming Zang, Ramzi Idoughi y sus colegas, bajo el liderazgo de Wolfgang Heidrich en KAUST, han desarrollado un novedoso método de obtención de imágenes en cuatro dimensiones que mejora enormemente la calidad de dicha tomografía de espacio-tiempo para objetos que se deforman rápidamente.

"El desafío principal es cuando la deformación es tan rápida que el escáner solo puede capturar algunas imágenes antes de que la deformación sea significativa, ", explica Zang." El problema es entonces reconstruir objetos 3-D altamente detallados dadas solo unas pocas proyecciones con mucha menos información de la que estaría disponible al reconstruir objetos estáticos ".

El equipo abordó el desafío en dos partes. Primero, modificaron la secuencia de captura para tener una mejor distribución de los escaneos a lo largo del tiempo. Luego, crearon un algoritmo que permite la reconstrucción en un momento dado utilizando información de los pasos de adquisición anteriores y posteriores.

"Este es un paso importante para hacer que la tomografía 3D sea útil para sondear las estructuras internas de los objetos cuando no se pueden evitar los cambios durante el escaneo, "dice Zang.