Revolucionario escáner 3D permite ver el interior del cuerpo humano a color

Un equipo de investigadores del California Institute of Technology y de la Universidad del Sur de California (USC) presentó un avance significativo en la imagen médica al desarrollar un escáner que genera imágenes tridimensionales en color del cuerpo humano. Este nuevo sistema combina técnicas de ultrasonido y fotoacústica, permitiendo visualizar tanto la estructura de los tejidos como la actividad de los vasos sanguíneos. Lo más destacable es que este método ofrece resultados rápidos, sin la necesidad de radiación ni tintes de contraste.

Los detalles de esta investigación fueron publicados en la revista Nature Biomedical Engineering. El nuevo escáner, denominado RUS-PAT (tomografía rotacional de ultrasonido combinada con tomografía fotoacústica), ha sido utilizado con éxito para imágenes de diversas partes del cuerpo humano. Este avance podría transformar la forma en que se detecta el cáncer, se monitorea el daño nervioso asociado a la diabetes y se estudia el cerebro.

La técnica de ultrasonido convencional, aunque es rápida y económica, solo proporciona imágenes en dos dimensiones y tiene un área de visualización limitada. Por otro lado, la imagen fotoacústica permite ver los vasos sanguíneos en color óptico, pero no captura bien la estructura detallada de los tejidos. Las modalidades de imagen más comunes, como la tomografía computarizada (CT) y la resonancia magnética (MRI), tienen sus propias limitaciones, como la necesidad de agentes de contraste y la exposición a radiaciones ionizantes.

El equipo de investigación, liderado por el profesor Lihong Wang, quien también es el oficial ejecutivo de ingeniería médica en Caltech, se propuso fusionar las ventajas del ultrasonido y la fotoacústica. Wang explicó que no se trataba de una simple suma de tecnologías, sino de encontrar una forma óptima de combinarlas. La innovación radica en el uso de un transductor de ultrasonido de campo amplio que emite ondas sonoras en lugar de requerir múltiples transductores, lo que simplifica y reduce los costos del sistema.

El sistema final utiliza un número reducido de detectores en forma de arco que rotan alrededor de un punto central, funcionando como un detector hemisférico completo pero de manera más sencilla y económica. Según el coautor del estudio, Dr. Charles Y. Liu, este enfoque aborda muchas de las limitaciones de las técnicas de imagen médica ampliamente utilizadas en la práctica clínica actual, demostrando su viabilidad en múltiples contextos.

La técnica RUS-PAT tiene aplicaciones clínicas amplias. En la imagenología del cáncer de mama, podría ayudar a los médicos a localizar tumores mientras se obtiene información sobre su actividad biológica. Para los pacientes con neuropatía diabética, permitiría a los médicos monitorear la estructura nerviosa y el suministro de oxígeno en un solo escaneo. Además, Wang destacó su potencial en la investigación cerebral, donde los científicos podrían estudiar la anatomía cerebral y observar simultáneamente la dinámica del flujo sanguíneo.

El sistema actual puede realizar imágenes de tejidos hasta aproximadamente 4 centímetros de profundidad. La luz puede ser entregada mediante herramientas endoscópicas, lo que podría permitir el acceso a áreas más profundas del cuerpo. Cada escaneo con RUS-PAT toma menos de un minuto. Actualmente, el sistema ha sido probado en voluntarios y pacientes humanos y se encuentra en las primeras etapas de su aplicación clínica.

El estudio fue llevado a cabo por Yang Zhang, Shuai Na, Dr. Jonathan J. Russin, y otros colaboradores, con financiamiento de los Institutos Nacionales de Salud.