Kunst, eten en auto-onderdelen: álles in de CT-scanner

Je zou het de matroesjka van het oude China kunnen noemen. De Chinese puzzelbal is daar een geavanceerde versie van, rijk versierd en zorgvuldig uit ivoor gesneden. Kijk iets beter en je ziet dat er in die bal nóg een bewegende bal zit, ook versierd. En daarin wéér een bal. Het gaat maar door, tot maar liefst negen lagen in totaal. De conservatoren van het Rijksmuseum weten dat inmiddels zeker, dankzij een CT-scan (computertomografie) van hun kunststuk. Zo keken ze moeiteloos tot in het hart van het mysterieuze object.

Het laat zien dat een CT-scanner ook buiten ziekenhuis nuttig is. In de kliniek wordt de techniek al tientallen jaren volop gebruikt om in het lichaam van de patiënt te speuren naar tumoren, of om het functioneren van een orgaan te checken. Mondjesmaat vindt de scanner de weg uit het ziekenhuis, bijvoorbeeld naar de industrie. Daar kan het dienen om overgebleven stukjes bot te vinden in de kipfilets, of om productiefouten te ontdekken in auto-onderdelen. Het is een handige techniek, maar een van de problemen is dat het maken van een CT-scan tijd kost. En die heb je meestal niet aan een lopende band.

Onderzoekers van het Centrum Wiskunde & Informatica (CWI) en Nikhef proberen de techniek daarom beter te maken – en vooral sneller. Mooie bijvangst is dat met een kortere scan ook de dosis potentieel gevaarlijke röntgenstraling omlaag gaat die een object of patiënt ontvangt. In het net geopende FleX-ray Lab van het CWI staat nu een splinternieuwe CT-scanner, verbonden aan een grote hoeveelheid computerkracht die bijna gelijktijdig 3D-beelden van objecten maakt. Een revolutie, volgens de betrokkenen.

Weinig straling, veel beeld

De scanner is custom made en lijkt niet in de verste verte op de apparatuur in het ziekenhuis – hij is dan ook niet bedoeld voor patiënten. Volgens CWI-onderzoeker Joost Batenburg kun je van aanschafprijs ook een mooi huis kopen. Al dat geld zit in een manshoge loden doos (die beschermt tegen röntgenstraling) in een nu nog vrijwel lege ruimte van het CWI. Aan de voorkant zit een groot venster. Binnen staat op een klein platform een verlept plantje, een van de eerste testobjecten van de scanner. De scanner weegt drieduizend kilo en is begin deze maand met een heftruck het gebouw in gemanoeuvreerd.

Nu het apparaat uitgeschakeld staat, kan de schuifdeur open, waardoor de inrichting van granieten blokken en metalen rails goed te zien is.

Goed, bij het CWI willen ze dus een snellere en slimmere CT-scanner. Hoe doe je dat? De winst zit hem onder andere in het feit dat de onderdelen van de scanner veel beweegbaarder zijn dan in een conventioneel apparaat. Zowel de röntgenbron, de -ontvanger én het platform voor de testobjecten zijn verplaatsbaar in alle richtingen. Nog tijdens de scan kan de onderzoeker de positie van onderdelen optimaliseren, zodat hij het beeld krijgt dat hij wil zien.

Een tweede pluspunt is dat het FleX-ray Lab over een flinke dosis computerkracht beschikt. Dat is de reden dat de scanner bij het CWI staat, een organisatie waar de gereedschappen doorgaans vooral uit pen, papier en computerclusters bestaan. Waar een ‘normale’ CT-scanner eerst een volledige scan maakt (wat meestal enkele minuten duurt) en een computer daarna een beeld vormt, kan hier al tíjdens het scannen gekeken worden. “Stel je ziet iets interessants, dan kun je meteen inzoomen op een bepaald onderdeel”, zegt Batenburg. “Hiermee lukt het ons bovendien met een veel kleinere dosis röntgenstraling een veel gedetailleerder beeld van een object te maken.”

Tot slot zijn de wetenschappers er trots op dat hun nieuwe scanner ‘kleur’ ziet. Niet letterlijk, het is met röntgenstraling niet mogelijk om te zien welke straling een object in het zichtbare spectrum reflecteert. Maar wel maakt de machine onderscheid tussen acht verschillende soorten röntgenstraling. Hiermee is het mogelijk om verschillende materialen in een object te herkennen. Dat is een behoorlijke stap ten opzichte van (moderne) medische CT-scanners, waar het al heel wat is als ze twee verschillende ‘tinten’ zien.

Een ander voordeel van het scannen van kunstobjecten is volgens Van Liere dat je ze veel beter met elkaar kunt vergelijken. “Het zijn fragiele en unieke kunststukken, en transport is daarom altijd een uitdaging. Musea doen dat liever niet”, zegt hij. “Deze scans bieden uitkomst. Wanneer andere musea tenminste ook scans maken.” Zelf is hij benieuwd naar de exemplaren in China en Taiwan waarvan wordt geclaimd dat ze nog meer lagen hebben dan die in het Rijksmuseum.