Utilizando tecnología de vanguardia, investigadores de la Universidad de Maryland, El condado de Baltimore (UMBC) y la Universidad de Baltimore (UMB) están probando un nuevo método de imágenes de rayos X que utiliza colores para identificar microfracturas en los huesos. Anteriormente, las microfracturas eran imposibles de ver utilizando imágenes de rayos X estándar. Los hallazgos asociados con este avance en las imágenes de CT (tomografía computarizada) en color (espectral) se publican en Materiales funcionales avanzados .
Desde el descubrimiento de los rayos X en 1895, los fundamentos de la tecnología se han mantenido constantes. Los médicos y científicos los utilizan para ver materiales densos, como huesos, pero las capacidades de la tecnología han sido limitadas. Dipanjan Pan, profesor de química, ingeniería bioquímica y ambiental UMBC, y profesor de radiología en la UMB, es el autor correspondiente de este nuevo estudio. De cara a la próxima generación de tecnología de rayos X, él pide, "¿Cómo podemos detectar una microfisura ósea, algo que no es visible usando imágenes de rayos X? "
Pan explica que para examinar esta pregunta, Su laboratorio desarrolló nanopartículas que navegan y se adhieren específicamente a áreas donde existen microgrietas. Le gusta llamarlos "partículas GPS". Comenzaron a realizar esta investigación en la Universidad de Illinois Urbana-Champaign. Los investigadores han programado las partículas para que se adhieran al área correcta de la microfisura. Una vez que las partículas se adhieren a las microgrietas, se quedan ahí, que es crucial para el proceso de obtención de imágenes.
Las partículas contienen el elemento hafnio. Una nueva técnica basada en rayos X desarrollada por una empresa con sede en Nueva Zelanda MARS luego toma imágenes de TC del cuerpo y las partículas de hafnio aparecen en color. Esto proporciona una imagen muy clara de dónde se encuentran las microfisuras óseas.
El hafnio se utiliza porque su composición lo hace detectable a los rayos X, generando una señal que luego se puede utilizar para visualizar las grietas. El laboratorio de Pan demostró que el hafnio es lo suficientemente estable como para ser utilizado en pruebas con criaturas vivientes, y puede excretarse de forma segura del cuerpo. El laboratorio aún no ha comenzado a realizar pruebas en humanos, pero la tecnología para hacerlo puede estar disponible a partir de 2020.
En cuanto a otras aplicaciones para imágenes de TC espectral con este avance del hafnio, la investigación sugiere que esta metodología podría usarse para detectar problemas mucho más serios. Por ejemplo, para determinar si una persona tiene un bloqueo en su corazón, los médicos suelen realizar una prueba de esfuerzo para detectar anomalías, que conlleva una cantidad significativa de riesgo. Un día en el futuro cercano los médicos pueden utilizar la TC espectral para determinar si existe un bloqueo en los órganos.
"La TC normal no tiene un contraste de tejidos blandos. No puede decirle dónde están sus vasos sanguíneos. La TC espectral puede ayudar a resolver ese problema, "Pan lo explica. Señala que, aunque se necesita más investigación para comenzar a utilizar la TC espectral de esta manera, anticipa que será una nueva herramienta "tremenda" para los radiólogos. Dr. Fatemeh Ostadhossein, un recién graduado del laboratorio Pan, fue el primer autor de este estudio.
