Nuevo método de rayos X para el diagnóstico de la Corona listo para ser probado por el paciente
Las radiografías de dosis bajas podrían revelar cambios típicos en los pulmones
Los investigadores de la Universidad Técnica de Munich (TUM) han desarrollado un innovador método de rayos X para el diagnóstico de los pulmones, que ahora planean probar en una de sus primeras aplicaciones para el diagnóstico de la dolencia respiratoria Covid-19 causada por el Coronavirus. El método podría identificar claramente las anomalías típicas de la enfermedad e implica una dosis de radiación significativamente más baja que los métodos de tomografía computarizada que se utilizan actualmente. La semana pasada, la Oficina Federal Alemana para la Protección de la Radiación (BfS) emitió la aprobación necesaria para las pruebas.
Esquema de un dispositivo para la obtención de imágenes de campo oscuro de rayos X. Los rayos X pasan a través de tres llamadas rejillas, lo que permite analizar la fracción dispersa de los rayos X. Estas rejillas son arreglos de líneas finas que alternan entre diferentes grados de transparencia de los rayos X. El detector de rayos X recibe entonces una imagen de rayos X convencional que se superpone con un patrón de franjas estrechas. La dispersión debilita este patrón adicional de modo que es más débil en las partes de la imagen que visualizan las áreas del cuerpo donde mucha luz de rayos X es desviada por la dispersión.
ediundsepp Gestaltungsgesellschaft / TUM
Los métodos fiables para identificar el nuevo Coronavirus son cruciales durante la pandemia que ha causado. Además de las pruebas bioquímicas, los métodos de rayos X también pueden utilizarse para identificar los cambios patológicos en el pulmón que pueden acompañar típicamente al Covid-19. Estos métodos de rayos X permiten examinar a un gran número de pacientes en un tiempo muy corto, proporcionando resultados inmediatamente después del examen.
Los rayos X desviados exponen las áreas con los alvéolos pulmonares dañados
Trabajando junto con los colegas del hospital universitario TUM Klinikum rechts der Isar, Franz Pfeiffer, Profesor de Física Biomédica y Director de la Escuela de Bioingeniería de la TUM en Munich, ahora planea probar el nuevo procedimiento de imágenes de rayos X de campo oscuro en el diagnóstico de Covid-19.
Mientras que las imágenes de rayos X convencionales muestran la atenuación de los rayos X en su camino a través de los tejidos, el método de campo oscuro se centra en la pequeña parte de la luz de los rayos X que está dispersa, es decir, desviada de su camino recto. Las imágenes de rayos X convencionales ignoran esta luz de rayos X dispersada.
Así pues, el nuevo método utiliza el fenómeno físico de la dispersión de manera similar a las tecnologías de microscopía de campo oscuro establecidas desde hace mucho tiempo utilizando luz visible. Permiten visualizar claramente los objetos que son en su mayoría transparentes y que aparecen en el microscopio de campo oscuro como estructuras claras delante de un fondo oscuro, lo que da a la microscopía de campo oscuro su nombre.
"La dispersión es particularmente fuerte, por ejemplo, en las interfaces entre el aire y el tejido", dice Pfeiffer. Como resultado, una imagen de campo oscuro del pulmón puede distinguir claramente las áreas con alvéolos que están intactas, es decir, llenas de aire, de las regiones en las que los alvéolos se han colapsado o están llenas de líquido.
En la neumonía del tipo causado por el Covid-19, se forman estructuras en el pulmón que inicialmente se asemejan a una guata de algodón o a telas de araña y que luego se extienden por todo el pulmón y se llenan de líquido. En combinación con otros síntomas típicos, estas estructuras son un claro indicio de una infección de Covid-19. Los cambios en el pulmón están asociados con el daño en los alvéolos que podría ser claramente visible en las imágenes de campo oscuro.
Método innovador
La imagen de campo oscuro con rayos X es un método de examen completamente innovador en medicina. Durante un período de más de diez años Franz Pfeiffer y su equipo desarrollaron el método desde sus inicios. El profesor Pfeiffer presentó en 2008 el enfoque fundamental que permite utilizar el método con tubos de rayos X convencionales del tipo que se encuentra en los consultorios médicos.
Hasta entonces el método requería rayos X de mayor calidad disponibles sólo de fuentes de luz de sincrotrón - grandes y complejas instalaciones de investigación. Después de los experimentos iniciales en el laboratorio, Pfeiffer y su personal trabajaron en estrecha colaboración con los médicos para seguir desarrollando el método. Ahora se dispone de un dispositivo adecuado para examinar a los pacientes.
Bajas dosis de radiación
Los exámenes que utilizan la tecnología de campo oscuro implicarían la exposición a una dosis de radiación significativamente más baja que la tomografía computarizada utilizada hoy en día. Esto se debe a que la nueva tecnología sólo requiere una sola imagen por paciente, mientras que la tomografía computarizada requiere un gran número de imágenes individuales tomadas desde varios ángulos. Los cambios causados por el Covid-19 no pueden identificarse claramente en una imagen de rayos X bidimensional convencional.
Ahora que la Oficina Federal de Protección Radiológica (Bundesamt für Strahlenschutz) ha dado su aprobación, las pruebas pueden comenzar en las próximas semanas. Aquí los investigadores ofrecerán a los pacientes del hospital universitario TUM Klinikum rechts der Isar que están siendo examinados para Covid-19 con tomografía computarizada, la oportunidad de ser examinados también con el método de campo oscuro.
Esto tiene por objeto confirmar que la enfermedad puede ser diagnosticada de manera fiable mediante este enfoque. "Somos muy optimistas, ya que en la actualidad este método también tiene mucho éxito en las pruebas de otras enfermedades que están asociadas con cambios en el pulmón", dice el Prof. Marcus R. Makowski, Director del Instituto de Radiología Diagnóstica e Intervencionista del hospital universitario TUM Klinikum rechts der Isar.
Aceleración del desarrollo de equipos
Franz Pfeiffer espera que estas pruebas aceleren los estudios clínicos y el desarrollo de equipos comercializables que utilicen el método de campo oscuro. "Ciertamente pasaría más de un año antes de que este tipo de dispositivo estuviera disponible. Pero podemos asumir que la demanda de diagnósticos de Covid-19 rentables, fiables y de bajo impacto permanecerá sin cambios durante bastante tiempo", señala Pfeiffer.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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