Tomado por Wilhelm Roentgen en 1895, la primera radiografía producida fue de la mano de su esposa. Roentgen recibió el primer Premio Nobel de física por su trabajo, pero su descubrimiento de los rayos X también cambió la profesión médica mucho más que esouna simple imagen en blanco y negro podría haber sugerido. Los rayos que usó, más altos en frecuencia que la luz ultravioleta pero menores en frecuencia que los rayos gamma, revolucionaron la profesión médica, permitiendo a los médicos ver dentro del cuerpo de un paciente para diagnosticar más fácilmente enfermedades y lesiones..
En resumen, Roentgen sentó las bases para la radiología diagnóstica. Dentro de los seis meses posteriores a su descubrimiento, los cirujanos en el campo de batalla estaban usando rayos X para localizar balas en soldados heridos. Desde entonces, se han seguido utilizando paraimágenes invasivas en biomedicina, pruebas no destructivas de materiales, pruebas de seguridad y más. A medida que la tecnología avanza, también lo hace la claridad y precisión de los rayos X.
Hoy las imágenes radiográficas, como rayos X, mamografías y tomografía computarizada TC, ayudan a detectar enfermedades como el cáncer en sus primeras etapas cuando el tratamiento puede ser más efectivo. Sin embargo, todo ha sido en blanco y negro. Incluso teniendo en cuentaLos notables avances en radiografía e imágenes en 3-D desde Roentgen, la diferencia entre tejido sano y anormalidades puede ser difícil de detectar cuando una imagen está en tonos de gris. Desafortunadamente, todavía puede ser la diferencia entre la vida y la muerte.
Una nueva tecnología llamada tomografía computarizada espectral color, o CT espectral, no solo está en el horizonte, sino que también está en el campus de la Universidad de Notre Dame, donde los investigadores están dando un nuevo significado a la frase "en color vivo".
Según los líderes del proyecto Ryan K. Roeder, profesor asociado de ingeniería aeroespacial y mecánica, y Tracy C. Vargo-Gogola, profesor titular de bioquímica y biología molecular con la Facultad de Medicina de la Universidad de Indiana en South Bend y el Harper Cancer Research Institute,El CT espectral que están utilizando, parte de una colaboración entre Notre Dame y MARS Bioimaging Ltd., es el primer sistema preclínico disponible comercialmente en los Estados Unidos, ubicado en el Centro de Imagen Integrada de Notre Dame NDIIF, el espectral preclínico MBIEl escáner CT puede detectar hasta ocho canales de energía de rayos X simultáneamente, lo que permite la asignación de color a firmas moleculares específicas para una mejor identificación de anomalías, como los tumores.
Tyler Curtis, un estudiante graduado, captura imágenes de la CT espectral El estudiante graduado Tyler Curtis captura imágenes de la CT espectral
"La tecnología promete una transformación para las imágenes biomédicas en general y las imágenes del cáncer en particular", dice Bradley Smith, profesor de química y bioquímica Emil T. Hofman y director de la NDIIF.
Si bien el escáner utiliza la tecnología avanzada de detector de rayos X que fue posible gracias al chip detector Medipix3 desarrollado en el CERN, es ayudado por agentes de contraste de nanopartículas que el laboratorio de Roeder ha creado para "identificar" las firmas moleculares asociadas con el cáncer y otras enfermedades.los agentes de contraste y los tipos de tejidos pueden identificarse y asignarse un color específico, lo que da como resultado una imagen más completa de lo que jamás se haya imaginado.
Roeder, Vargo-Gogola y su equipo están investigando actualmente agentes de contraste de CT espectral para imágenes moleculares con el apoyo de la National Science Foundation. Su investigación también se está incorporando en una variedad de programas educativos para estudiantes que participan en disciplinas STEM a través de NDnano y elInstituto de Investigación del Cáncer Harper.
Además, los investigadores están formando una estrecha colaboración con la Fundación Kelly Cares y el Sistema de Salud Saint Joseph para desarrollar métodos de detección de cáncer de seno más precisos utilizando imágenes moleculares para mujeres con tejido mamario denso utilizando diversos enfoques de imágenes moleculares, incluida la CT espectral.Si bien estos esfuerzos se centran en el cáncer de mama, el trabajo con este nuevo escáner de rayos X moleculares es prometedor para la detección y el tratamiento de muchos tipos de cánceres, incluidas las enfermedades de ovario, colorrectal, pulmonar y metastásica.
"La exploración por tomografía computarizada espectral TC es realmente la próxima gran mejora de la calidad clínica de la TC", dijo David P. Hofstra, director administrativo de la División de Diagnóstico por Imágenes y Terapia en el Sistema de Salud Saint Joseph en Mishawaka.más allá de comparar el número de 'cortes' con una discusión sobre imágenes fundamentalmente mejores y más valiosas clínicamente.
"Ya, la tomografía computarizada espectral está desempeñando un papel importante en la práctica clínica al reducir los artefactos metálicos y también al reducir la cantidad de radiación que se administra a los pacientes.
"En un futuro muy cercano, la TC espectral promete permitir a los médicos mejores medios para caracterizar la composición material de los elementos visualizados como cálculos renales, placas, cristales de ácido úrico, etc.. También en el futuro cercano, contraste yodado que esadministrado puede ser reducido.
"Algún día, la tecnología de CT espectral puede permitir tipos completamente diferentes de materiales de contraste distintos del yodo, que usamos actualmente. Los agentes de contraste diferentes o específicos pueden mostrar hallazgos clínicos importantes que solo podemos comenzar a imaginar actualmente".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Notre Dame . Original escrito por Nina Welding. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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