Gli scienziati dell’Istituto di ricerca sul cancro (ICR) di Londra e del Royal Marsden Hospital hanno dischi di tungsteno stampati in 3D all’interno di una gamma camera per immagini mediche ad alta risoluzione.
Le telecamere Gamma sono utilizzate per condurre scansioni funzionali di cervello, tiroide, polmoni, fegato, cistifellea, reni e scheletro. Questa tecnica di imaging medicale cattura le tracce di radiazioni emesse da farmaci iniettati all’interno di pazienti oncologici.
I dischi di tungsteno stampati in 3D sono stati utilizzati per sostituire i componenti di piombo trovati in tali dispositivi. Come dettagliato nello studio pubblicato su European Journal of Nuclear Medical Imaging , le parti di tungsteno hanno funzionato meglio per eliminare le radiazioni indesiderate, creando un’immagine chiara finale.
“La radiazione gamma è molto potente, quindi è necessario uno schermo pesante per produrre un’immagine chiara”, ha spiegato il dott. Jonathan Gear, scienziato clinico presso il Joint Department of Physics presso l’ICR e The Royal Marsden, e autore principale dello studio.
“LA MAGGIOR PARTE DELLE FOTOCAMERE A RAGGI GAMMA UTILIZZA PIOMBO SPESSO, MA MATERIALI PIÙ DENSI COME IL TUNGSTENO POTREBBERO ESSERE ALTRETTANTO EFFICACI LASCIANDO PASSARE PIÙ UTILE LA RADIAZIONE PER PRODURRE IMMAGINI DI QUALITÀ SUPERIORE.”
Trovato nella wolframite minerale terrestre, il tungsteno è un composto metallico inorganico, non naturale, raro. È estremamente denso e mantiene il più alto punto di fusione di tutti i metalli, ovvero 3422 ° C. Con le sue proprietà materiali vantaggiose, tra cui un’elevata resistenza alla trazione e un’elevata resistenza alla corrosione, il suo uso nella produzione additiva continua a essere esplorato .
Il team ICR, in collaborazione con Wolfmet, un marchio di M & I Materials , uno specialista di materiali industriali con sede a Manchester, tungsteno integrato nello scudo denso, noto come collimatore, di telecamere gamma. Gli scudi sono stati creati utilizzando una stampante 3D EOS M280 utilizzando Selective Laser Melting (SLM).
Una struttura a nido d’ape di fori è stata utilizzata in questi componenti per consentire l’adeguata quantità di radiazione attraverso per creare un’immagine mentre si bloccano le radiazioni indesiderate in modo che l’immagine sia nitida. Il Dott. Gear ha aggiunto: “La nostra ricerca mostra che il tungsteno stampato in 3D potrebbe essere utilizzato nelle videocamere gamma, offrendo una maggiore flessibilità nei tipi di design che potrebbero essere utilizzati in futuro.”
Gli schermi in tungsteno con stampa 3D erano più spessi del 20% rispetto ai collimatori con camera gamma standard. Anche l’attenuazione misurata di un raggio gamma con tali schermi è risultata inferiore al valore determinato dal National Institute of Standards and Technology (NIST).
Con una riduzione della forza della radiazione gamma, i ricercatori dell’IRC hanno concluso che i collimatori al tungsteno sono fattibili e superiori alla sua alternativa principale. Inoltre, con l’uso della produzione additiva, il collimatore può avere un design collimatore su misura all’interno di telecamere gamma.
” Caratterizzazione delle proprietà di attenuazione del tungsteno stampato in 3D per l’uso nella collimazione con camera gamma ” è co-autore di Jonathan I. Gear, Jan Taprogge, Owen White e Glenn D. Flux.
