Los investigadores de Siemens están investigando el uso de pequeños, fuentes de rayos X rápidas basadas en nanotubos.
En combinación con un tomógrafo computarizado (CT), estos podrían servir para generar imágenes de alta calidad de procesos rápidos dentro del cuerpo humano, como la dispersión de un medio de contraste. La radiación se reduciría sin sacrificar la calidad de la imagen en comparación con el equipo que se utiliza actualmente. El uso de fuentes rápidas de rayos X también es atractivo para aplicaciones que requieren un rendimiento rápido. Estos incluyen sistemas de escaneo para equipaje y pasajeros en aeropuertos. Siemens está desarrollando estas fuentes junto con la empresa estadounidense Xintek en una empresa conjunta con el nombre de XinRay Systems.
Los rayos X se generan cuando los electrones acelerados golpean un electrodo. La fuente convencional actual de estos electrones es un filamento caliente dentro de un tubo de vacío. Sin embargo, este tipo de sistema consume mucha energía, reacciona relativamente lento, recibir un disparo, y solo se puede miniaturizar hasta cierto punto. Por lo tanto, los investigadores buscan fuentes de electrones "fríos" que emitan electrones a alto voltaje a partir de un metal formado en picos diminutos o bordes afilados.
Los nanotubos hechos de carbono son ideales como los llamados emisores de campo, ya que son tan conductores como el metal y también muy delgados, con un diámetro de unos pocos nanómetros. Pueden activarse en menos de una millonésima de segundo, mientras que se necesitan varias centésimas de segundo para activar una fuente de rayos X convencional. Los investigadores de Siemens, Xintek y XinRay primero aplican nanotubos a un sustrato metálico y luego los controlan individualmente para crear una matriz de mini fuentes de electrones. La tecnología proviene de una investigación realizada por un equipo de la Universidad de Carolina del Norte y ahora Siemens la está desarrollando para convertirla en una solución comercial.
En los escáneres CT más potentes disponibles actualmente en Siemens, dos tubos de rayos X giran alrededor del paciente a más de tres veces por segundo. En el futuro, Cientos de mini fuentes de rayos X podrían instalarse permanentemente en un círculo fijo y activarse en secuencia. Esto generaría diez imágenes de alta calidad por segundo, lo suficientemente rápido como para permitir la observación de procesos como la destrucción del tejido tumoral durante la radioterapia. Pasarán varios años antes de que dichas fuentes de rayos X se puedan utilizar en dispositivos médicos producidos en serie. Sin embargo, su disponibilidad comercial para su uso en entornos industriales o para escanear equipaje en aeropuertos podría llegar mucho antes.
