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FP7

HIFI Resultado resumido

Project ID: 327391
Financiado con arreglo a: FP7-PEOPLE
País: Alemania

La mesoscopía optoacústica, lista para revolucionar la medicina

La piel es un órgano de gran importancia que puede verse afectado por una amplia variedad de enfermedades. Sin embargo, el moderno conjunto de técnicas de imagen empleadas en dermatología carece de profundidad de penetración (técnicas ópticas) o de contraste suficiente (ecografía). Para hacer frente a estos obstáculos, unos investigadores europeos han desarrollado un dispositivo clínico de mesoscopía optoacústica de banda ancha, que es la única técnica que permite obtener imágenes de todo el espesor de la piel con una gran resolución y contraste. Por tanto, se espera que esta técnica tenga repercusiones de gran calado sobre lo que se sabe y cómo se tratan muchas enfermedades importantes.
La mesoscopía optoacústica, lista para revolucionar la medicina
Las enfermedades cutáneas tienen un gran impacto en la sociedad tanto a nivel socioeconómico como a nivel sanitario. Las técnicas modernas de microscopía óptica, como la dermoscopía y la microscopía confocal, solo proporcionan una imagen parcial de la piel y se ven afectadas en gran medida por la dispersión de luz, que limita la profundidad de penetración a unos pocos cientos de micrómetros superficiales. Estas técnicas ópticas no pueden proporcionar una imagen completa del espesor total de la piel, que es de aproximadamente 1,5 milímetros (mm). Dado que la estructura de la vasculatura cutánea refleja síntomas de una gran variedad de enfermedades de diferentes campos de la medicina, sería de gran interés e importancia desarrollar una técnica de imagen manual que permita la visualización de la vasculatura cutánea. Aunque la tomografía de coherencia óptica (TCO) puede proporcionar imágenes con una profundidad que alcanza solo unos pocos cientos de micrómetros empleando la monitorización de coherencia, la característica del mecanismo de contraste no permite determinar compuestos biológicamente relevantes como la hemoglobina. De forma parecida, los ultrasonidos presentan una mayor capacidad de penetración, pero dependen de la administración de agentes externos para poder identificar la hemoglobina con gran resolución.

Gracias a la financiación de la Unión Europea, el equipo del proyecto HIFI (Hybrid fluorescence optoacoustic imaging) evaluó las capacidades de un novedoso sistema de mesoscopía optoacústica para la obtención de imágenes de la piel. La característica única de esta tecnología específica es el empleo de detectores optoacústicos capaces de detectar señales de banda ancha, cuya frecuencia va desde unas decenas de megahercios (MHz) hasta casi 180 MHz. Tales capacidades de banda ancha permiten la obtención de imágenes de objetos a diferentes escalas, que van desde aproximadamente 5 micrómetros (μm) hasta casi 100 μm de profundidad en el tejido (aproximadamente 4 mm). Es importante resaltar que el sistema fue miniaturizado para permitir un manejo manual fácil y cómodo.

Empleando materiales parecidos a tejidos, los investigadores confirmaron la capacidad del sistema para visualizar pequeñas estructuras identificadas como los capilares cutáneos más pequeños así como los grandes vasos de la dermis profunda. Además, la reconstrucción de imágenes obtenidas en experimentos posteriores in vivo desveló la estructura completa de la vasculatura cutánea así como elementos epidérmicos adicionales como, por ejemplo, el estrato germinativo y el estrato corneo; en este sentido la vasculatura ha sido derivada de potentes señales optoacústicas generadas por la hemoglobina. Esta fue la primera demostración in vivo de la viabilidad de emplear estructuras vasculares cutáneas con fines diagnósticos.

Estudios piloto sobre trastornos cutáneos, como la psoriasis, el eczema, la vasculitis y el angioma, sugirieron que el sistema tiene un potencial enorme para incidir de manera sostenible en la diagnosis y las estrategias de tratamiento de enfermedades cutáneas. Dado que el sistema vascular cutáneo no solo refleja síntomas de enfermedades asociadas con la piel, sino también de otras dolencias (por ejemplo, la diabetes o la hipertensión), se espera que el impacto de la mesoscopía optoacústica vaya más allá del campo de la dermatología. Como un paso necesario hacia la aplicación clínica de esta tecnología, el equipo de HIFI ya ha iniciado los preparativos para pasar del prototipo de la prueba de concepto hacia la construcción de un sistema estable, evaluando los límites de sus capacidades de imagen, identificando necesidades clínicas específicas más allá de las enfermedades de la piel y cuantificando el verdadero impacto del sistema en el entorno clínico específico.

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Palabras clave

Tomografía optoacústica, tejido humano, ondas de ultrasonido, enfermedades cutáneas, imagen
Número de registro: 188380 / Última actualización el: 2016-08-25
Dominio: TI, Telecomunicaciones