Imágenes reducidas con contraste de fase por rayos X para aplicaciones médicas y en otros muchos campos
Las imágenes por rayos X se han basado tradicionalmente en la atenuación, es decir, la reducción del haz a medida que la materia lo absorbe o lo desvía. Sin embargo, esta técnica presenta importantes carencias, la principal de todas, el hecho de que la imagen resultante no tiene contraste. Por ejemplo, en el campo de la medicina, a los rayos X les cuesta mucho diferenciar entre distintos tipos de tejidos blandos. «Al usar los cambios en la fase de rayos X en lugar de la atenuación, podemos aumentar el contraste de todos los detalles en una imagen de rayos X, lo que a su vez permite detectar características que tradicionalmente se consideraban como "invisibles a los rayos X"», explica el profesor Alessandro Olivo, coordinador del proyecto LABCAXPCI. «Son muchas las áreas donde esta circunstancia cobra una importancia fundamental: en los hospitales, por ejemplo, permitiría prescindir en algunas aplicaciones de las imágenes por RM, que son más voluminosas, lentas y costosas. Se trata de una situación donde lo que se busca es disponer de las ventajas de ambas modalidades; por un lado, tener una sensibilidad con respecto a los tejidos blandos comparable a la que ofrecen las imágenes por RM con el bajo coste, la velocidad y la elevada resolución espacial de los rayos X». El proyecto LABCAXPCI tenía por objetivo llevar esta potente tecnología de contraste de fase por rayos X (XPC) de los centros valorados en más de cien millones de euros a los laboratorios convencionales. Los intentos anteriores se habían centrado en hacer que la fuente fuese más coherente (lo que inevitablemente redujo el flujo de emisión y produjo tiempos de exposición a las radiaciones ionizantes de los rayos X especialmente largos); en cambio, el equipo del proyecto adaptó la tecnología de adquisición de imágenes para usarla con fuentes incoherentes. «Esto permite usar puntos focales de mayor tamaño, lo que automáticamente da lugar a flujos más elevados», explica el profesor Olivo. En comparación con los métodos de rayos X convencionales, LABCAXPCI muestra contraste en los tejidos blandos, en particular, la detección de características tumorales tenues o daños leves en el cartílago. Permite la visualización de muchas características que, de otro modo, resultarían invisibles y aumenta el contraste de las características visibles en un orden de magnitud y más. «En comparación con otros intentos de llevar la tecnología XPC a los laboratorios, solemos tener tiempos de exposición más cortos y dosis administradas más bajas, y utilizamos sistemas de adquisición de imágenes que son menos sensibles a las vibraciones del entorno y más fácilmente escalables a campos de visión mayores», asegura el profesor Olivo. La tecnología del proyecto presenta una gran variedad de posibles aplicaciones. En el ámbito de las imágenes médicas, el profesor Olivo confía en que termine convirtiéndose en una modalidad in vivo a efectos de planificación del diagnóstico y el tratamiento, la supervisión y la evaluación. El equipo ya está desarrollando prototipos para aplicaciones como la adquisición de imágenes de muestras intraoperatorias, lo que podría transformar los procedimientos quirúrgicos y la histología digital. Las imágenes preclínicas también suponen una aplicación importante, puesto que muchas campañas de desarrollo de fármacos dependen de ellas. Además de las aplicaciones médicas, el profesor de física aplicada en el University College de Londres (UCL) también se plantea su utilización en ensayos no destructivos en el ámbito industrial, los análisis de seguridad o incluso la producción de instrumentos científicos especializados: «Estamos negociando con una serie de empresas para iniciar la comercialización en diversas áreas. En el campo de la medicina, vamos a dirigirnos en un primer momento a las imágenes de muestras (para uso intraoperatorio y para histología digital) para, a continuación, seguir con las aplicaciones preclínicas y clínicas in vivo. Asimismo, existen planes para su utilización en ensayos no destructivos y se está probando un primer prototipo para explorar aplicaciones en el campo de la seguridad». Actualmente, Nikon Metrology posee una licencia tecnológica para diversas áreas. Los trámites para la obtención de licencias individuales para la adquisición de imágenes preclínicas y clínicas in vivo se encuentran en fases avanzadas de negociación con otras empresas, y en algunas áreas ya se han llevado a cabo con éxito estudios piloto conjuntos.
Palabras clave
LABCAXPCI, rayos X, radiología, RM, tejido blando, sincrotrón, XPC, contraste, imágenes clínicas
