COVID-19 y más allá: una mirada más profunda a los pulmones con rayos X de campo oscuro

Las imágenes alcanzan sus límites cuando se trata de mirar los pulmones: los alvéolos son pequeños sacos de aire en forma de globo en nuestros pulmones. Estas estructuras tisulares son micrómetros de diámetro y actualmente no se pueden visualizar directamente. Mientras tanto, exhiben cambios tempranos provocados por enfermedades pulmonares como COVID-19. Las imágenes de rayos X de campo oscuro podrían visualizar estos signos en el futuro.

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Prof. Dr. Franz Pfeiffer, profesor de Física Biomédica en la Universidad Técnica de Munich (TUM) con el tomógrafo computarizado de campo oscuro recientemente desarrollado. También se exhibe un fantasma de tórax, con el que ya se ha probado el nuevo prototipo

En esta entrevista MEDICA-tradefair.com, el profesor Franz Pfeiffer explica cómo funcionan las imágenes de rayos X de campo oscuro y cómo pueden ayudar a diagnosticar diferentes tipos de trastornos pulmonares.

Prof. Pfeiffer, ¿qué es la tecnología de rayos X de campo oscuro?

Prof. Franz Pfeiffer: Las imágenes de rayos X de campo oscuro son una novedosa modalidad de contraste para generar señales de imagen en imágenes de rayos X. Uno puede tomar la microscopía óptica como ejemplo. También cuenta con diferentes mecanismos para generar contraste de imagen: la absorción de ondas de luz, su dispersión o cambio de fase. Lo mismo se aplica a los rayos X, que también son un tipo de luz pero con una longitud de onda más corta. Las imágenes de rayos X tradicionales utilizan la absorción convencional de rayos X por el tejido, mientras que la tecnología de campo oscuro visualiza la dispersión de rayos X en el tejido. Esto nos da contrastes complementarios. Las imágenes son básicamente oscuras al principio. Las estructuras aparecen como imágenes brillantes sobre el fondo oscuro donde se dispersan los rayos X. De aquí viene el nombre.

Usted realizó un estudio con pacientes con COVID-19. ¿Cómo te benefició la tecnología de campo oscuro en este entorno?

Pfeiffer: La dispersión nos permite visualizar estructuras diminutas. Compare esto con pequeñas partículas en el aire, como el humo o la niebla: aunque no las vemos directamente, vemos su dispersión de luz. Este método nos permite ver los alvéolos, los pequeños sacos de aire en los pulmones. Las enfermedades pulmonares comienzan en la escala microscópica. Esto se aplica al COVID-19, la neumonía y la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC). Vemos cambios en la dispersión si los alvéolos cambian debido a una enfermedad. Con COVID-19, los alvéolos se incrustan parcialmente en el líquido y cambian su estructura. Esto nos da información en una escala que no podríamos visualizar con rayos X convencionales en el hospital.

Prof. Dr. Franz Pfeiffer, profesor de Física Biomédica en la Universidad Técnica de Munich (TUM) con el tomógrafo computarizado de campo oscuro recientemente desarrollado. También se exhibe un fantasma de tórax, con el que ya se ha probado el nuevo prototipo.

¿Cómo agrega esto valor al proceso de diagnóstico?

Pfeiffer: La técnica tiene una sensibilidad significativamente mayor para los cambios tempranos, lo que nos permite detectar COVID-19 mejor de lo que lo haríamos a través de imágenes de rayos X convencionales. Esto nos da una imagen de «alta resolución» del tejido por así decirlo, como una sección histológica que examina como un portaobjetos de patología bajo el microscopio, excepto que lo ve dentro del paciente.

¿Qué motivó este desarrollo originalmente?

Pfeiffer: Originalmente descubrimos esta modalidad de contraste hace más de doce años y la estudiamos para aplicaciones microscópicas en muestras de tejido. Hace seis o siete años, desarrollamos un prototipo para imágenes de animales pequeños, que funcionó bien. Esto nos llevó a sentar progresivamente las bases técnicas para transferir el concepto a los humanos. El Hospital Universitario rechts der Isar («Klinikum rechts der Isar») de la Universidad Técnica de Munich ahora presenta el primer prototipo aprobado para uso humano. Lo estamos utilizando para llevar a cabo los primeros ensayos clínicos.

¿Qué otras aplicaciones posibles ve para la tecnología?

Pfeiffer: Los radiólogos que lo aplican o aprenden sobre él en conferencias lo ven principalmente como una técnica para diagnosticar diferentes trastornos pulmonares y ayudar a la atención de seguimiento. Obviamente es un campo grande, comenzando con COVID-19 y el apoyo y monitoreo de COVID largo, que abarca otras enfermedades pulmonares como la EPOC o la fibrosis pulmonar. También podría facilitar la precisión de la detección del cáncer de pulmón.

No hace falta decir que las aplicaciones de imágenes de rayos X más allá de los pulmones también son una opción concebible. Uno podría usar otros materiales de contraste aparte del yodo, que protegería los riñones. Sin embargo, la investigación aún no ha progresado hasta ese punto.

Fuente: https://www.medica-tradefair.com/

 

Prof. Dr. Franz Pfeiffer, profesor de Física Biomédica en la Universidad Técnica de Munich (TUM) con el tomógrafo computarizado de campo oscuro recientemente desarrollado. También se exhibe un fantasma de tórax, con el que ya se ha probado el nuevo prototipo