8 de noviembre de 2019 – Utilizando una tecnología innovadora, los investigadores de la Universidad de Maryland, Condado de Baltimore (UMBC) y la Universidad de Baltimore (UMB) están probando un nuevo método de imágenes de rayos X que utiliza el color para identificar microfracturas en los huesos. Hasta ahora, las microfracturas eran imposibles de ver con las imágenes de rayos X estándar. Los resultados asociados a este avance en la obtención de imágenes de TC (tomografía computarizada) en color se publican en Advanced Functional Materials.

Desde el descubrimiento de los rayos X en 1895, los fundamentos de la tecnología han permanecido constantes. Los médicos y los científicos los utilizan para ver materiales densos, como los huesos, pero las capacidades de la tecnología han sido limitadas. El doctor Dipanjan Pan, profesor de ingeniería química, bioquímica y medioambiental de la UMBC y profesor de radiología de la UMB, es el autor correspondiente de este nuevo estudio. Mirando hacia la próxima generación de tecnología de rayos X, se preguntó: «¿Cómo podemos detectar una microfisura ósea, algo que no es visible utilizando imágenes de rayos X?»

Pan explica que para examinar esta cuestión, su laboratorio desarrolló nanopartículas que navegan y se adhieren específicamente a las áreas donde existen microfisuras. Le gusta llamarlas «partículas GPS». Comenzaron a realizar esta investigación en la Universidad de Illinois Urbana-Champaign. Los investigadores han programado las partículas para que se adhieran a la zona correcta de la microfisura. Una vez que las partículas se adhieren a las microfisuras, permanecen allí, lo que es crucial para el proceso de obtención de imágenes.

Las partículas contienen el elemento hafnio. Una nueva técnica basada en los rayos X, desarrollada por la empresa neozelandesa MARS, permite tomar imágenes de TC del cuerpo y las partículas de hafnio aparecen en color. Esto proporciona una imagen muy clara de dónde se encuentran las microfisuras óseas.

El hafnio se utiliza porque su composición lo hace detectable a los rayos X, generando una señal que luego puede utilizarse para obtener imágenes de las grietas. El laboratorio de Pan ha demostrado que el hafnio es lo suficientemente estable como para ser utilizado en pruebas con seres vivos, y que puede ser excretado de forma segura del cuerpo. El laboratorio aún no ha comenzado a realizar pruebas en seres humanos, pero la tecnología para hacerlo podría estar disponible tan pronto como en 2020.

En cuanto a otras aplicaciones para las imágenes de TC espectral con este avance del hafnio, la investigación sugiere que esta metodología podría utilizarse para detectar problemas mucho más graves. Por ejemplo, para determinar si una persona tiene una obstrucción en el corazón, los médicos suelen realizar una prueba de esfuerzo para detectar anomalías, lo que conlleva un riesgo considerable. Algún día, en un futuro próximo, los médicos podrán utilizar el TAC espectral para determinar si hay una obstrucción en los órganos.

«El TAC normal no tiene un contraste de tejidos blandos. No puede indicar dónde están los vasos sanguíneos. La TC espectral puede ayudar a resolver ese problema», explicó Pan. Señala que, aunque se necesita más investigación para empezar a utilizar la TC espectral de esta manera, anticipa que será una nueva herramienta «tremenda» para los radiólogos. La doctora Fatemeh Ostadhossein, recién graduada en el laboratorio de Pan, fue la primera autora de este estudio.