Un enfoque menos debilitante del diagnóstico del cáncer
Un nuevo método combina rayos X y radar
Los métodos de diagnóstico por imagen son una parte esencial de la medicina, y se utilizan en todos los ámbitos, desde el diagnóstico y el tratamiento hasta los exámenes de seguimiento. La mamografía por rayos X domina el campo de la detección precoz del cáncer de mama, proporcionando imágenes bidimensionales rápidas y precisas. La tomografía computarizada (TC) tridimensional se utiliza en el diagnóstico del cáncer, pero como implica altas dosis de radiación, plantea sus propios riesgos para la salud. Mientras que la exposición natural anual de una persona a la radiación es de unos 2,1 milisieverts, un TAC torácico implica unas tres veces más. En el proyecto MultiMed, que explora la imagen médica multimodal en 3D, los investigadores de Fraunhofer están desarrollando un método que combina la imagen de rayos X y el radar. No sólo se espera mejorar la precisión y eficacia del diagnóstico, seguimiento y tratamiento del cáncer de mama y pulmón, sino también aligerar la carga que soportan los pacientes.
El radar en medicina: un extraño con potencial
El radar está implantado en muchos ámbitos: Los aeropuertos lo utilizan para vigilar el tráfico aéreo, y los sensores de radar forman parte de los sistemas de asistencia del automóvil. En medicina, sin embargo, este método ha sido hasta ahora más bien un outsider. Y, sin embargo, también puede proporcionar imágenes tridimensionales, sin riesgos para la salud. El radar tiene menos resolución y no penetra tan profundamente como otros métodos. Pero proporciona información material que otros procesos no pueden ofrecer directamente. El radar detecta diferencias en la permitividad y conductividad eléctricas, por lo que puede utilizarse para identificar cambios en los tejidos.
El reto consiste en combinar los tipos de mediciones de ambos métodos. Los investigadores están desarrollando métodos especiales para vincular los datos de las imágenes de ambos sistemas. Este método, denominado "co-registro", pone los datos de radar y rayos X en relación espacial.
Para mejorar aún más la calidad de la imagen y visualizar el interior del cuerpo en tres dimensiones a través del radar, los investigadores están trabajando en nuevos algoritmos de reconstrucción del radar. De este modo se obtendrán imágenes más nítidas y una visión más detallada de las propiedades de los tejidos.
Al mismo tiempo, también se está optimizando la reconstrucción por tomografía computarizada: Los datos de radar se incorporan a la reconstrucción de rayos X para producir un algoritmo de TC multimodal. Esto mejora la calidad y el nivel de detalle de las imágenes de TC, reduce los artefactos perturbadores y disminuye la exposición a la radiación.
El equipo de investigación ya ha desarrollado los primeros fantomas de imagen para probar este método. Se trata de modelos artificiales que simulan de forma realista las estructuras tisulares y proporcionan señales adecuadas para las mediciones por radar y rayos X.
Objetivo: detectar precozmente cambios en los tejidos, con precisión y baja radiación
El proyecto, de tres años de duración, debe dar lugar a un sistema de laboratorio multimodal. Este entorno de pruebas y desarrollo combinará imágenes de TC con rayos X con imágenes de radar para proporcionar análisis más completos y precisos. "El nuevo enfoque tiene el potencial de detectar cambios en los tejidos de forma precoz y con gran precisión, y con mucha menos carga para los pacientes que antes", afirma la directora del proyecto, Victoria Heusinger-Hess, del Instituto Fraunhofer de Dinámica de Alta Velocidad, Ernst-Mach-Institut, EMI.
La Fraunhofer-Gesellschaft financia este proyecto de investigación de tres años de duración. Bajo la dirección del Fraunhofer EMI, también participan el Instituto Fraunhofer de Medicina Digital MEVIS y el Instituto Fraunhofer de Física de Alta Frecuencia y Técnicas de Radar FHR.
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