Un nuevo tipo de componente de resonancia magnética en forma de guante ofrece las primeras imágenes claras de los huesos, tendones y ligamentos moviéndose juntos, encuentra un nuevo estudio.

Dirigido por la Facultad de Medicina de la Universidad de Nueva York y recién publicado en Ingeniería Biomédica de la Naturaleza , El estudio muestra cómo un nuevo diseño de elemento de resonancia magnética entretejido en detectores similares a prendas puede capturar imágenes de alta calidad de articulaciones en movimiento por primera vez.

Los autores del estudio dicen que su prototipo de guante de resonancia magnética promete ser útil en el futuro diagnóstico de lesiones por esfuerzo repetitivo como el síndrome del túnel carpiano en trabajadores de oficina. Atletas, y músicos. Debido a que la invención muestra cómo los diferentes tipos de tejidos inciden entre sí a medida que se mueven, los autores dicen que también podría permitir la construcción de un atlas más versátil de anatomía de la mano, guiar la cirugía con imágenes de la mano en posiciones más realistas, o ayudar en el diseño de mejores prótesis.

"Nuestros resultados representan la primera demostración de una tecnología de resonancia magnética que es lo suficientemente flexible y sensible para capturar la complejidad de la mecánica de los tejidos blandos en la mano, "dice el autor principal Bei Zhang, Doctor, científico investigador del Centro de Innovación e Investigación en Imágenes Avanzadas (CAI2R), dentro del Departamento de Radiología de NYU Langone Health.

Desde su aparición en la década de 1970, La resonancia magnética (MRI) ha brindado a los médicos una mejor visión del interior de los tejidos, ayudando a diagnosticar millones de enfermedades por año, desde tumores cerebrales hasta hemorragias internas y ligamentos desgarrados. A pesar de este impacto, la tecnología ha luchado durante mucho tiempo con una limitación básica.

La resonancia magnética funciona sumergiendo los tejidos en un campo magnético de modo que los átomos de hidrógeno presentes se alineen para crear una fuerza magnética promedio en una dirección en cada corte de tejido. Estos "pequeños imanes" pueden entonces salirse del equilibrio mediante ondas de fuerza electromagnética (ondas de radio). Una vez inclinado, giran como peonzas y también emiten señales de radio, que revelan sus posiciones y se pueden reconstruir en imágenes.

También es fundamental para la resonancia magnética la capacidad de las bobinas de radiofrecuencia para convertir ondas de radio en una corriente eléctrica detectable. Desafortunadamente, esto significa que las ondas de radio capturadas ("peonza") producen pequeñas corrientes dentro de las bobinas del receptor, que a su vez crean sus propios campos magnéticos y evitan que las bobinas cercanas capturen señales limpias.

Durante los últimos 30 años, los intentos de gestionar las interacciones entre las bobinas vecinas han dado como resultado escáneres de resonancia magnética de última generación en los que las bobinas receptoras están cuidadosamente dispuestas para cancelar los campos magnéticos en las bobinas vecinas. Una vez que se establece el mejor arreglo, las bobinas ya no pueden moverse entre sí, Restringir la capacidad de la resonancia magnética para generar imágenes complejas, articulaciones móviles.

Resolviendo el problema

Como todos los escáneres de resonancia magnética actuales miden señales que crean corrientes en las bobinas del receptor (detectores), estas bobinas siempre se han diseñado como estructuras de "baja impedancia" que permiten que la corriente fluya fácilmente. El salto realizado por los autores del estudio fue diseñar una estructura de "alta impedancia" que bloquee la corriente, y luego mide la fuerza con la que la fuerza en las ondas magnéticas "empuja" (el voltaje) cuando intenta establecer una corriente en la bobina.

Sin corriente eléctrica creada por la señal MR, las nuevas bobinas del receptor ya no crean campos magnéticos que interfieran con los receptores vecinos, eliminando así la necesidad de estructuras rígidas. Los investigadores encontraron que su sistema, con las nuevas bobinas cosidas en un guante de algodón, generó imágenes "exquisitas" de músculos que se movían libremente, tendones y ligamentos en una mano mientras tocaba el piano y agarraba objetos.

La señal de resonancia magnética es producida por átomos de hidrógeno (protones), por lo que esta tecnología sobresale en la obtención de imágenes de estructuras de tejidos blandos ricas en agua, cada molécula de las cuales incluye dos átomos de hidrógeno. Por esta razón, La resonancia magnética es excelente para obtener imágenes de los músculos, nervios e incluso cartílago, que son difíciles de estudiar con otros métodos no invasivos. Tendones y ligamentos, sin embargo, que están hechos de proteínas densas en lugar de líquido, siguen siendo difíciles de ver de forma independiente, porque ambos aparecen como bandas negras que corren a lo largo del hueso.

El nuevo estudio encontró que, al visualizar los dedos mientras se flexionaban, las nuevas bobinas revelaron cómo las bandas negras se movían en concierto con los huesos, lo que podría ayudar a catalogar las diferencias que acompañan a las lesiones.

"Queríamos probar nuestros nuevos elementos en una aplicación que nunca se podría hacer con bobinas tradicionales, y se decidió por un intento de capturar imágenes con un guante, "dice el autor principal Martijn Cloos, Doctor, profesor asistente del instituto CAI2R en el Departamento de Radiología de NYU Langone Health. "Esperamos que este resultado marque el comienzo de una nueva era de diseño de resonancia magnética, quizás incluyendo matrices de mangas flexibles alrededor de las rodillas lesionadas, o cómodos gorros para estudiar el desarrollo del cerebro de los recién nacidos ".