8409 de Novembro de 2019 – Usando tecnologia pioneira, pesquisadores da Universidade de Maryland, Condado de Baltimore (UMBC) e Universidade de Baltimore (UMB) estão testando um novo método de imagem de raios-X que usa cores para identificar microfracturas nos ossos. As microfraturas eram anteriormente impossíveis de serem vistas usando imagens de raios X padrão. Os achados associados a esse avanço na tomografia computadorizada colorida (espectral) são publicados em Advanced Functional Materials.

Desde a descoberta das radiografias em 1895, os princípios básicos da tecnologia têm se mantido consistentes. Médicos e cientistas os utilizam para ver materiais densos, como ossos, mas as capacidades da tecnologia têm sido limitadas. Dipanjan Pan, Ph.D., professor de engenharia química, bioquímica e ambiental da UMBC, e professor de radiologia da UMB, é o autor correspondente deste novo estudo. Olhando para a próxima geração de tecnologia de raios X, ele perguntou: “Como podemos detectar uma microcracha óssea, algo que não é visível usando imagens de raios X?”

Pan explica que para examinar esta questão, seu laboratório desenvolveu nanopartículas que navegam e se fixam especificamente em áreas onde existem microcrachas. Ele gosta de chamá-las de “partículas de GPS”. Eles começaram a conduzir esta pesquisa na Universidade de Illinois Urbana-Champaign. Os pesquisadores programaram as partículas para se fixarem na área correta da microcracha. Uma vez que as partículas se fixam nas microcracks, elas permanecem lá, o que é crucial para o processo de imagem.

As partículas contêm o elemento háfnio. Uma nova técnica baseada em raios X, desenvolvida por uma empresa da Nova Zelândia MARS, então tira imagens CT do corpo e as partículas de háfnio aparecem em cores. Isto fornece uma imagem muito clara de onde as micro fissuras ósseas estão localizadas.

O háfnio é usado porque sua composição o torna detectável aos raios X, gerando um sinal que pode então ser usado para imageamento das fissuras. O laboratório de Pan mostrou que o háfnio é estável o suficiente para ser usado em testes envolvendo seres vivos, e pode ser excretado com segurança do corpo. O laboratório ainda não começou a testar em humanos, mas a tecnologia para fazê-lo pode estar disponível assim que 2020.

Como para outras aplicações para imagens de TC espectral com esta descoberta do háfnio, a pesquisa sugere que esta metodologia poderia ser usada para detectar problemas muito mais sérios. Por exemplo, a fim de determinar se uma pessoa tem um bloqueio no seu coração, os médicos freqüentemente realizam um teste de estresse para detectar anormalidades, o que vem com um risco significativo. Um dia no futuro próximo, os médicos poderão ser capazes de usar a TC espectral para determinar se há um bloqueio nos órgãos.

“A TC regular não tem um contraste de tecidos moles. Não lhe pode dizer onde estão os vasos sanguíneos. A TC espectral pode ajudar a resolver esse problema”, explicou Pan. Ele observa que embora seja necessária mais pesquisa para começar a usar a TC espectral desta forma, ele antecipa que será uma nova ferramenta “tremenda” para os radiologistas. Fatemeh Ostadhossein, Ph.D., um recente graduado do laboratório Pan, foi o primeiro autor deste estudo.