Los investigadores de la Universidad de Purdue están desarrollando un novedoso sistema de imágenes biomédicas que combina tecnología óptica y de ultrasonido para mejorar el diagnóstico de enfermedades potencialmente mortales.

La tomografía fotoacústica es una técnica no invasiva que funciona convirtiendo la energía óptica absorbida en señal acústica. La luz pulsada se envía al tejido corporal, creando un pequeño aumento de temperatura que hace que el tejido se expanda y cree una respuesta acústica que puede ser detectada por un transductor de ultrasonido. Los datos de la ecografía se utilizan para visualizar el tejido.

"Lo bueno de la tomografía fotoacústica es la información de composición, "dijo Craig Goergen, profesor asistente en la Escuela de Ingeniería Biomédica Weldon de Purdue. "Proporciona información sobre dónde se encuentran la sangre y los lípidos, junto con otra información esencial ".

El objetivo final es mejorar la atención clínica de los pacientes.

Los resultados de un estudio que describe una sonda fotoacústica ajustable con mejor entrega de luz y calidad de imagen se publicaron el martes (28 de agosto) en la revista. Fotoacústica .

El sistema proporciona información de composición en tiempo real del tejido corporal sin la necesidad de agentes de contraste y con una mejor penetración en profundidad en comparación con las técnicas ópticas convencionales.

La tomografía fotoacústica se puede utilizar para detectar o controlar una gran variedad de enfermedades, incluyendo enfermedades cardiovasculares, diabetes, y cáncer. Esas son enfermedades que los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades enumeran entre las más comunes, costoso, y prevenible de todos los problemas de salud. Las enfermedades cardíacas y el cáncer representan cada uno una de cada cuatro muertes al año en los Estados Unidos, y más de 30 millones de estadounidenses, o más del 9 por ciento de la población, tiene diabetes. El costo de esas tres enfermedades al año en los Estados Unidos es de más de $ 718 mil millones al año, Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades.

"Eso significa que habrá una gran necesidad de imágenes médicas. Tratar de diagnosticar estas enfermedades en un momento más temprano puede conducir a una mejor atención al paciente, ", Dijo Goergen." Ahora estamos en el proceso de intentar utilizar este enfoque de imágenes mejoradas en una variedad de aplicaciones diferentes para ver para qué se puede utilizar ".

Entre otros usos potenciales de la tomografía fotoacústica está el mapeo de la deposición de lípidos dentro de una pared arterial que puede causar otros problemas de salud. medir el daño del tejido cardíaco y las biopsias de tumores. El uso de tomografía fotoacústica para biopsias tumorales intraoperatorias podría ayudar a los cirujanos a asegurarse de eliminar todo el cáncer de un paciente. Dijo Goergen.

Uno de los desafíos de la tomografía fotoacústica es mejorar la profundidad de penetración y la relación señal / ruido en el pasado de los absorbedores ópticos. Los investigadores creen que la creación de técnicas de manipulación óptica para maximizar la densidad de fotones podría proporcionar una solución. Como resultado, han creado un soporte fotoacústico motorizado que permite a los usuarios maniobrar fácilmente el objetivo del dispositivo y ajustar la profundidad donde se enfoca la luz, mejorando la profundidad de penetración de la luz y la relación señal-ruido.