Novo exame revela imagens 3D e coloridas do corpo humano - Informações e Detalhes

Pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) e da Universidade do Sul da Califórnia (USC) apresentaram um avanço significativo na área de diagnóstico médico. Eles desenvolveram um método inovador de imagem que cria imagens tridimensionais em cores, capazes de mostrar tanto a estrutura dos tecidos moles quanto o funcionamento dos vasos sanguíneos. Essa pesquisa foi publicada na revista Nature Biomedical Engineering.

A nova técnica, que recebeu o nome de RUS-PAT (tomografia ultrassônica rotacional combinada com tomografia fotoacústica), já foi aplicada para gerar imagens de diversas partes do corpo humano. Os cientistas acreditam que essa tecnologia pode melhorar a detecção de câncer de mama, ajudar no rastreamento de danos nos nervos relacionados ao diabetes e oferecer novas formas de estudar o cérebro.

O ultrassom convencional, que é um método amplamente utilizado e acessível, tende a mostrar principalmente a forma dos tecidos em duas dimensões, limitando a área visualizada. Por outro lado, a imagem fotoacústica fornece informações diferentes ao enviar luz laser para o corpo e captar as ondas sonoras geradas pela absorção dessa luz por moléculas específicas. Isso permite visualizar os vasos sanguíneos em cores, além de observar o fluxo sanguíneo por artérias e veias. No entanto, a imagem fotoacústica, por si só, não capta bem a estrutura detalhada dos tecidos.

As técnicas de imagem mais comuns, como a tomografia computadorizada (CT) e a ressonância magnética (MRI), têm suas próprias limitações, como a necessidade de agentes de contraste, exposição à radiação ionizante, custos elevados e tempo prolongado de uso. Para superar esses desafios, a equipe desenvolveu a técnica RUS-PAT.

A imagem fotoacústica foi criada há mais de vinte anos por Lihong Wang, professor de Engenharia Médica e Engenharia Elétrica no Caltech. O funcionamento da PAT envolve moléculas de tecido que, ao serem atingidas por pulsos de laser curtos, vibram e produzem sinais acústicos que podem ser medidos e convertidos em imagens detalhadas. Wang, que também é diretor executivo de engenharia médica do Caltech, descreve que o objetivo do projeto era combinar os pontos fortes do ultrassom e da imagem fotoacústica, buscando uma integração eficaz entre as duas tecnologias.

Um dos desafios enfrentados na integração das técnicas tradicionais de ultrassom é a necessidade de múltiplos transdutores para enviar e receber ondas sonoras, o que encarece e complica o uso das imagens fotoacústicas. A nova abordagem, no entanto, permite que um único transdutor ultrassônico de campo amplo envie ondas sonoras por todo o tecido, simplificando o processo. Essa configuração inovadora utiliza um número reduzido de detectores dispostos em um arco, girando em torno de um ponto central, funcionando como um detector hemisférico completo.

Charles Y. Liu, um dos coautores do estudo e professor visitante em biologia e engenharia biológica no Caltech, afirmou que essa combinação de técnicas acústicas e fotoacústicas resolve muitas limitações das práticas clínicas atuais. A viabilidade da RUS-PAT para aplicações humanas foi demonstrada em diferentes contextos.

O método pode ser utilizado em diversos locais do corpo onde a luz pode chegar, o que amplia suas aplicações clínicas. No caso da imagem de câncer de mama, a técnica pode ajudar os médicos a localizar tumores, fornecendo informações sobre a atividade biológica dos mesmos. Para pacientes com neuropatia diabética, a RUS-PAT permitirá monitorar tanto a estrutura nervosa quanto o suprimento de oxigênio em uma única varredura.

Wang ainda destaca o potencial da técnica para pesquisas no cérebro, onde os cientistas poderão estudar a anatomia cerebral enquanto observam o fluxo sanguíneo simultaneamente. Atualmente, o sistema RUS-PAT é capaz de realizar imagens de tecidos a uma profundidade de até 4 centímetros. A luz pode ser aplicada com ferramentas endoscópicas, permitindo acesso a áreas mais profundas do corpo. Cada varredura utilizando a técnica leva menos de um minuto.

A configuração atual do sistema inclui transdutores ultrassônicos e um laser sob uma cama de varredura. O método já foi testado em voluntários e pacientes humanos e está nos estágios iniciais de avanço para o uso clínico.

Desta forma, a inovação trazida pela técnica RUS-PAT representa um avanço significativo na imagem médica, ao unir o que há de melhor em duas tecnologias complementares. Essa abordagem pode transformar o diagnóstico e o acompanhamento de doenças, oferecendo aos médicos ferramentas mais precisas.

A combinação de imagens tridimensionais e coloridas não só melhora a visualização de estruturas internas, mas também potencializa a capacidade de monitorar processos biológicos essenciais, como o fluxo sanguíneo. Esse é um passo importante, especialmente em áreas críticas como a oncologia e a neurologia.

É crucial que essa tecnologia, apesar de promissora, avance para uma aplicação clínica ampla e acessível, garantindo que pacientes de diversas origens sociais possam se beneficiar desse novo método. A democratização do acesso a exames de alta qualidade é um desafio que o sistema de saúde deve encarar.

Com a evolução da pesquisa e o desenvolvimento de novas técnicas, espera-se que a RUS-PAT se torne uma ferramenta comum na prática médica, contribuindo para diagnósticos mais rápidos e precisos. Isso pode, eventualmente, melhorar a qualidade de vida de muitos pacientes.

Finalmente, o avanço tecnológico na área de saúde deve ser acompanhado de políticas que garantam que todas as camadas da população tenham acesso a essas inovações, para que as desigualdades na saúde possam ser minimizadas.

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