Saknade olåst röntgenkamera – byggde en egen

Vi talar om en kombination av en PET-kamera och datortomografi.
Kameran, som ännu saknar ett namn men kallas MicroCT/MiniPet, är föremål för spekulationer och så höga förväntningar att upphovsmannen Massimiliano Colarieti Tosti himlar med ögonen när reportern för dem på tal.

Sannolikheten är liten att kameran i närtid ska kunna ersätta mammografi eller hjärnröntgen, och ännu kan den inte användas i cancerdiagnostik.
För även om MicroCT/MiniPet rent teoretiskt skulle kunna ha de funktionerna är den i första hand gjord för farmakologisk forskning och bildrekonstruktion.
– Framförallt är den till för forskning, inte klinisk praktik. Det här är forskningsinfrastruktur, säger Massimiliano Colarieti Tosti.

Vi befinner oss på Jonassons Center för medicinsk avbildning, en filial till KTH intill Huddinge Universitetssjukhus, som tillhör Skolan för Teknik och Hälsa med 200 medarbetare och ett tusental studenter.
Här jobbar fysikern Massimiliano Colarieti Tosti, som är både hjärnan och handen bakom kameran.

Han öppnar en tjock metalldörr med nyckel och vrider ner handtaget med muskelkraft. Där, längst in i rummet, står kameran i ett virrvarr av sladdar, fläktar och metalldelar.
En stor ring i blänkande metall ligger bakom hela maskineriet och snurrar likt Leonardo da Vincis´s kugghjul när CT-kameran opererar. Massimiliano Colarieti Tosti ursäktar sig lite att sladdarna är ovårdat långa, de ska bytas ut.

Det handlar alltså om ett hemmabygge och här ligger också finessen. Det som gör MicroCT/MiniPet speciell är att den till skillnad sina från sina industritillverkade kusiner är adaptiv, flexibel.
Vinkeln kan ändras steglöst. Avståndet mellan röntgenkällan och detektorn kan justeras efter behov vilket optimerar upplösningen.
Systemet, inklusive operativsystemet är helt öppet och kan förändras beroende på vilken forskning man vill utföra.

– Det går att köpa liknande kameror av Siemens eller Philips, men då är de låsta. Du kan inte, och får inte heller, gå in och se hur de fungerar och än mindre justera dem, säger Massimiliano Colarieti Tosti.
Han tecknar med handen detektorns förmåga att flytta sig. Kameran kan avbilda förändringar i mänsklig vävnad, som när cancertumörer utvecklar sig.

Kameran kan också användas för att utveckla bättre matematiska bild- och rekonstruktionsalgoritmer. Nyckeln är det öppna systemet.
– Det här är något vi har full kontroll över och som vi är glada att dela med oss av, säger Massimiliano Colarieti Tosti.
Det var när Massimiliano Colarieti Tosti sökte pengar för att köpa ny utrustning för medicinsk avbildning i forskningssyfte som idén föddes. Han visste att det finns jättebra kameror på marknaden men att alla är slutna och ofta otillräckliga för forskning.

– Jag är inte emot kommersiella intressen. De stora företagen kan göra fantastiska saker. Men de måste förstås skydda sina bästa idéer och sin design, säger Massimiliano Colarieti Tosti.
Han beslöt att bygga en kamera själv. Det var något han aldrig gjort tidigare.
Massimiliano är teoretisk fysiker och här var det fråga om ingenjörshantverk, ganska långt utanför hans normala kunskapsområde.

Allt, precis allt var svårt i början. Datorer krånglade. Företagen som tillverkade nödvändiga motorer gick i konkurs. Varje morgon när Massimiliano vaknade var han beredd att lägga ner alltsammans.
– Allt är lätt på papperet. Men att sedan få grejerna att fungera dag efter dag, det är något annat. Det är ett komplicerat system och eftersom det vare sig är forskning eller undervisning fick jag göra en stor del av arbetet på min fritid.

Bara en sådan sak som avståndet mellan röntgenkällan till detektorn. Hur mäter man det med mikrometers precision? Detta gav Massimiliano huvudvärk, bland annat därför att röntgenkällans fokus finns inne i maskinen, osynlig för ögat.
Masimiliano visar hur han löste det. Han håller upp ett litet föremål i plast, stor ungefär som en tablettask, med tolv infattade millimeterstora metallkulor. Med hjälp av kulornas rotation mäts avståndet mellan röntgenkällan och detektorn.

– Jag fick hjälp av en forskare i Arizona, Lars Furenlid. Han utgick från en artikel av en rysk matematiker och sedan ritade han plasthållaren i en 3D-skrivare.
Arbetet har tagit ett och ett halvt år och är ännu inte färdigt. Men nu fungerar kameran och det är Massimiliano stolt över.
Redan står forskargrupper på kö för att använda apparaturen och det välkomnar Massimiliano Colarieti Tosti. Han ser gärna att forskare från hela världen både använder kameran och även hjälper till att utveckla den.
– Det är själva anledningen till att vi byggde kameran, säger han.

FAKTA

Röntgenkameran

-MicroCT/Mini Pet, är en kombination av Pet-kamera och datortomografi via röntgen.
-Upplösningen är upp till 100 gånger högre än med en reguljär CT-kamera.
-Projektet är ett resultat av flera decenniers samarbete mellan The Institute of Nuclear Research of the Hungarian Academy of Science, ATOMKI, i Debrecen, Ungern och KTH.


Text Thomas Heldmark

Foto Håkan Lindgren

KTH Magazine 17 FEBRUARI, 2016