Nova Técnica de Imagem Médica Desenvolvida por Pesquisadores da Califórnia

Pesquisadores do Caltech (Instituto de Tecnologia da Califórnia) e da USC (Universidade do Sul da Califórnia) criaram um método inovador de imagem médica. Essa técnica gera imagens tridimensionais coloridas que revelam tanto a estrutura dos tecidos moles quanto o funcionamento dos vasos sanguíneos.

O estudo foi publicado na revista Nature Biomedical Engineering.

Denominada RUS-PAT, a técnica combina tomografia ultrassônica rotacional com tomografia fotoacústica e já foi aplicada em diversas partes do corpo humano. Os cientistas acreditam que essa abordagem pode aprimorar o rastreamento de danos nos nervos relacionados ao diabetes e oferecer novas maneiras de estudar o cérebro.

Vantagens da Nova Técnica

O ultrassom convencional é uma ferramenta rápida e acessível, mas limita-se a imagens bidimensionais e possui um campo de visualização restrito. Por outro lado, a imagem fotoacústica, que utiliza luz laser para detectar ondas sonoras geradas por moléculas que absorvem essa luz, permite visualizar vasos sanguíneos em cores e monitorar o fluxo sanguíneo em artérias e veias.

Contudo, essa técnica não captura bem a estrutura detalhada dos tecidos.

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Métodos de imagem tradicionais, como a ressonância magnética (MRI), também apresentam desvantagens, como a necessidade de agentes de contraste, exposição à radiação ionizante e custos elevados. Para superar essas limitações, a equipe de pesquisa desenvolveu a RUS-PAT.

Funcionamento da RUS-PAT

A tomografia fotoacústica foi criada há mais de 20 anos por Lihong Wang, professor de Engenharia Médica e Engenharia Elétrica no Caltech. Na PAT, moléculas de tecido que absorvem luz vibram após serem atingidas por pulsos de laser, gerando sinais acústicos que podem ser convertidos em imagens detalhadas.

Wang, que também é diretor executivo de engenharia médica do Caltech, destaca que o objetivo era unir as vantagens do ultrassom e da imagem fotoacústica.

Os sistemas de ultrassom tradicionais utilizam muitos transdutores para enviar e receber ondas sonoras, o que torna a integração com a imagem fotoacústica complexa e cara. A imagem fotoacústica, por sua vez, requer apenas detecção ultrassônica.

Essa diferença levou Wang a uma nova abordagem, onde um único transdutor ultrassônico de campo amplo poderia enviar ondas sonoras por todo o tecido.

Potenciais Aplicações Clínicas

A combinação das técnicas acústicas e fotoacústicas supera muitas limitações das abordagens de imagem médica atualmente utilizadas. Charles Y. Liu, coautor do estudo e professor visitante em biologia e engenharia biológica no Caltech, afirma que a viabilidade para aplicação humana foi demonstrada em diversos contextos.

A RUS-PAT pode ser utilizada em qualquer lugar onde a luz consiga alcançar, possibilitando amplas aplicações clínicas. Por exemplo, na detecção de tumores, a técnica pode ajudar médicos a localizar formações enquanto revela informações sobre sua atividade biológica.

Para pacientes com neuropatia diabética, a técnica permite monitorar a estrutura do nervo e o suprimento de oxigênio em uma única varredura.

Especificações do Sistema

Atualmente, o sistema consegue realizar imagens de tecidos a uma profundidade de até 4 centímetros. A luz pode ser entregue por meio de ferramentas endoscópicas, permitindo acesso a áreas mais profundas do corpo. Cada varredura RUS-PAT leva menos de um minuto e a configuração atual coloca transdutores ultrassônicos e um laser sob uma cama de varredura.

O sistema já foi testado em voluntários e pacientes humanos e está em fase inicial para uso clínico.