Un nuevo método de imagen único, llamado "imagen nuclear polarizada", que combina aspectos poderosos de imágenes de resonancia magnética e imágenes de rayos gamma y desarrollado por dos físicos en los departamentos de Física y Radiología de la Universidad de Virginia, tiene potencial para nuevastipos de diagnósticos médicos de alta resolución, así como aplicaciones de investigación industrial y física.
"Este método hace posible una clase de diagnóstico médico verdaderamente nueva y absolutamente diferente", dijo Wilson Miller, quien, junto con su colega Gordon Cates, dirigió la investigación. "Estamos combinando las ventajas de utilizar trazadores nucleares altamente detectables conla sensibilidad espectral y el poder diagnóstico de las técnicas de resonancia magnética ".
Recientemente apareció en la revista un documento que detalla la nueva modalidad de imagen y las técnicas espectroscópicas relacionadas, para las cuales hay una patente pendiente Naturaleza .
"Hemos demostrado la viabilidad de la nueva técnica al producir una imagen de prueba de principio de una manera nunca antes realizada", dijo Cates. "En nuestra técnica, en lugar de obtener imágenes de protones en el agua, como en la resonancia magnética, imaginamosun isótopo radiactivo de xenón que se ha polarizado utilizando técnicas láser "
Cates y sus colegas creen que la técnica, una vez refinada, podría proporcionar una forma nueva y relativamente económica de visualizar el espacio gaseoso de los pulmones al hacer que los pacientes inhalen un gas que contenga los isótopos y usen PNI para producir una imagen. El método tambiénpodría funcionar para obtener imágenes de áreas específicas del cuerpo mediante la inyección de isótopos en el torrente sanguíneo. Debido a que la técnica usaría cantidades tan pequeñas de material marcador, cuando se trata de uso médico, la radiactividad representaría poco o ningún peligro para las personas.
Dado que las imágenes de resonancia magnética nunca antes se habían usado en combinación con trazadores radiactivos, existe la posibilidad de obtener nuevos tipos de información de diagnóstico que no estaban disponibles previamente.
La resonancia magnética, que se usa ampliamente para detectar cáncer y otras anormalidades en el cuerpo, es efectiva porque utiliza una variedad de mecanismos de contraste para clasificar características específicas en una imagen. Y los detectores de rayos gamma altamente sensibles pueden resolver cantidades minúsculas de radiactivoLa nueva técnica UVA utiliza resonancia magnética para obtener la información espacial, y luego recopila información de la imagen mediante la detección de rayos gamma producidos por el material marcador, un isótopo de xenón Xe-131m,que es un subproducto de yodo 131 utilizado para el tratamiento de problemas de tiroides.
"A diferencia de la resonancia magnética, que detecta ondas de radio débiles, detectamos los rayos gamma que se emiten desde el isótopo de xenón", dijo Cates. "Dado que es posible detectar un rayo gamma incluso de un solo átomo, ganamos un enorme aumento ensensibilidad a la imagen y reducen drásticamente la cantidad de material necesario para realizar técnicas de resonancia magnética ".
Como ejemplo, si Cates y Miller hubieran llenado su sujeto de imágenes, en este caso una pequeña celda de vidrio con forma del símbolo chino de la palabra "medio", con agua en lugar del isótopo radiactivo, habrían necesitado alrededor de 10mil millones de veces más moléculas de agua que la cantidad de átomos de isótopos que usaron para lograr la misma calidad de imagen. Esto significa que con cantidades mínimas de material, pueden lograr imágenes detalladas usando técnicas de resonancia magnética que de otra forma serían imposibles usando un marcador radiactivo.
El Naturaleza el documento incluye la primera imagen publicada usando imágenes nucleares polarizadas. Los investigadores dicen que la calidad de esa imagen supera con creces la primera imagen producida usando MRI, que se publicó por primera vez en Naturaleza en 1973.
"Hubo una vez una primera imagen de rayos X, y una primera imagen de tomografía computarizada, y una primera imagen de resonancia magnética", dijo Miller. "Ahora hemos producido la primera imagen de una nueva tecnología, PNI, que algún día puede ser tanmucho en uso como esos otros ".
Los autores señalan que aún queda mucho trabajo por hacer para demostrar la utilidad de la nueva técnica en sujetos vivos, pero el enfoque único "representa una nueva tecnología emocionante".
Para desarrollarlo para uso práctico, los investigadores dicen que necesitarían aumentar el tamaño de los detectores o la cantidad de material marcador, y están buscando isótopos radiactivos alternativos que retengan su polarización una vez dentro de un sujeto vivo. Hay suficientesSin embargo, es posible que sean optimistas y anticipen la posibilidad de muchas aplicaciones.
En los sistemas biológicos, las imágenes de gases ya parecen ser prácticas, al igual que las aplicaciones que involucran sistemas no biológicos, como la investigación en física nuclear.
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Materiales proporcionado por Universidad de Virginia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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