ΕΝΑ ΤΑΞΙΔΙ ΣΤΙΣ ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΚΑΙ ΣΤΙΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥΣ

¨...Η θέση και η ταχύτητα ενός μικροσκοπικού σωματιδίου δεν μπορεί να είναι ταυτόχρονα γνωστές με απόλυτη ακρίβεια....Όμως το πραγματικό περιεχόμενο της αρχής της αβεβαιότητας αναδεικνύεται αν την εφαρμόσουμε σε ένα σωματίδιο παγιδευμένο σε μια μικροσκοπική περιοχή, οπότε η θέση του είναι γνωστή με περιθώριο λάθους, δηλαδή απροσδιοριστία, όση και η διάσταση της φυλακής του. Εφόσον η απροσδιοριστία στη θέση του θα είναι πολύ μικρή, η απροσδιοριστία στην ταχύτητά του θα είναι πολύ μεγάλη, οπότε και η ταχύτητά του η ίδια θα είναι μεγάλη κατά μέσο όρο. Οδηγούμαστε έτσι στο εξής εντυπωσιακό- και πολύ βαθύ - συμπέρασμα: όσο πιο μικροσκοπική είναι η φυλακή στην οποία είναι κλεισμένο ένα σωματίδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητά του κατά μέσο όρο, άρα τόσο μεγαλύτερη και η κινητική ενέργεια που υποχρεούται να έχει... Η πιο μικροσκοπική φυλακή που υπάρχει στη φύση είναι ο ατομικός πυρήνας. Τι περιμένουμε λοιπόν να κάνουν οι έγκλειστοί του, δηλαδή τα πρωτόνια και τα νετρόνια που βρίσκονται στο εσωτερικό του; Σύμφωνα με τα παραπάνω, θα έχουν τεράστιες κινητικές ενέργειες ακριβώς επειδή είναι παγιδευμένα σε μια τόσο μικροσκοπική περιοχή. Ο πυρήνας είναι γίγαντας ενέργειας ακριβώς επειδή είναι νάνος μεγέθους...¨
¨ Το φάντασμα της όπερας¨, Στέφανος Τραχανάς, καθηγητής Φυσικού Τμήματος Παν. Κρήτης
Αφιέρωμα στην αρχή της απροσδιοριστίας ή αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg η οποία ανακαλύφθηκε το 1927 και ...κρύβεται πίσω από όλες τις βασικές φυσικές προυποθέσεις που επιτρέπουν στο σύμπαν να φτάσει έως την αυτογνωσία!

Τετάρτη 24 Οκτωβρίου 2012

Τομογραφία με καλύτερη ανάλυση και λιγότερη ακτινοβολία ... υπόσχεται νέα τεχνική για το μέλλον με τη χρήση ακτίνων Χ υψηλής ενέργειας

Οι εικόνες που δίνει η νέα μέθοδος (δεξιά) είναι εφάμιλλες με αυτές που προσφερει η αξονική τομογραφία, απαιτούν όμως μικρότερη δόση ακτινοβολίας 
 
Νέοι αλγόριθμοι για την ανάλυση των δεδομένων, σε συνδυασμό με μια νέα πηγή ακτίνων Χ υψηλής ενέργειας, αυξάνουν σημαντικά την ανάλυση της αξονικής τομογραφίας, ενώ παράλληλα μειώνουν δραστικά τη δόση ακτινοβολίας. Η νέα μέθοδος δοκιμάστηκε σε πρώτη φάση ως εναλλακτική στη μαστογραφία, αναφέρει διεθνής ερευνητική ομάδα στην αμερικανική επιθεώρηση PNAS. Ο ιστός του μαστού είναι ιδιαίτερα ευαίσθητος στην ακτινοβολία, γι΄αυτό και η αξονική τομογραφία, η οποία απαιτεί σχετικά μεγάλες δόσεις ακτίνων Χ, συνήθως δεν χρησιμοποιείται για την ανίχνευση όγκων στο στήθος. Η συμβατική μέθοδος μαστογραφίας βασίζεται αντίθετα στην παραδοσιακή μέθοδο της ακτινογραφίας και απεικονίζει το μαστό μόνο από δύο γωνίες, και όχι σε τρεις διαστάσεις. Αυτός πιστεύεται όμως ότι είναι ο λόγος που η μαστογραφία αποτυγχάνει να εντοπίσει τους όγκους στο 10-20% των περιπτώσεων. Τώρα, ερευνητές από τις ΗΠΑ και τη Γερμανία αναφέρουν ότι...
ανέπτυξαν μια νέα τεχνική που επιτρέπει την απεικόνιση του μαστού σε τρεις διαστάσεις με την ανάλυση που προσφέρει η αξονική τομογραφία. Η δόση ακτινοβολίας, όμως, είναι 25 φορές μικρότερη.

Ακτίνες Χ υψηλής ενέργειας

Η νέα μέθοδος βασίζεται σε δύο καινοτομίες. Η πρώτη αφορά τους αλγόριθμους επεξεργασίας των δεδομένων, η οποία επιτρέπει στην τεχνική να δημιουργεί τρισδιάστατες απεικονίσεις συνδυάζοντας έναν μικρό αριθμό εικόνων που έχουν ληφθεί από διαφορετικές γωνίες.

Η δεύτερη καινοτομία αφορά την πηγή των ακτίνων Χ. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια δέσμη ακτίνων Χ υψηλής ενέργειας την οποία παράγει η Ευρωπαϊκή Εγκατάσταση Ακτινοβολίας Σύγχροτρου στη Γκρενόμπλ της Γαλλίας (ESRF).

Το ενδιαφέρον είναι ότι, παρόλο που η δέσμη έχει υψηλότερη ενέργεια από ό,τι οι ακτίνες Χ στην ακτινογραφία και την αξονική τομογραφία, οι ιστοί εμφανίζονται πιο διαφανείς στις ακτίνες υψηλής ενέργειας και η απορρόφηση ακτινοβολίας μειώνεται έτσι σημαντικά.

Μέχρι στιγμής, πάντως, η νέα μέθοδος έχει δοκιμαστεί μόνο σε δείγματα ιστού από μαστογραφίες.

Για την αξιοποίηση της τεχνικής στην κλινική πράξη, επισημαίνουν οι ερευνητές, είναι απαραίτητη η ανάπτυξη πηγών ακτίνων Χ υψηλής ενέργειας που θα καταλαμβάνουν μικρό όγκο ώστε να μπορούν να εγκατασταθούν σε νοσοκομεία.
www.tovima.gr