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Three dimensional breast cancer models for X-ray Imaging research

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La modelización mejora la detección del cáncer de mama en Bulgaria

Una iniciativa financiada con fondos europeos ha permitido que la Universidad Técnica de Varna (Bulgaria) logre la excelencia en la modelización 3D por ordenador de tumores de mama. Una detección temprana del cáncer puede reducir la necesidad de realizar más pruebas.

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El cáncer de mama se ha convertido en la plaga de nuestros tiempos y afecta a una de cada ocho mujeres en Europa en algún momento de sus vidas. Aproximadamente el 20 % de los casos de cáncer de mama se dan en mujeres menores de 50 años. Un diagnóstico precoz puede aumentar de forma significativa las posibilidades de recuperación y supervivencia. El principal objetivo del proyecto financiado con fondos europeos MaXIMA fue crear modelos informáticos en 3D de tumores de mama malignos. Estos modelos pueden emplearse para desarrollar nuevas técnicas de detección dirigidas a formas más complejas de cáncer de mama, que son difíciles de diagnosticar con los análisis tradicionales. La innovadora vía de investigación de MaXIMA —obtenida con la cooperación de la Universidad Católica de Lovaina (Bélgica) y la Universidad de Nápoles Federico II (Italia)— tiene el potencial de salvar muchas vidas. Detección del cáncer de mama en tejido mamario denso La investigación realizada por el proyecto MaXIMA se centró en mejorar las técnicas de detección de tumores pequeños y de forma irregular en el tejido mamario denso. Kristina Bliznakova, coordinadora del proyecto, explica: «A pesar de los avances tecnológicos como la mamografía digital, detectar cánceres ocultos en tejidos mamarios densos sigue siendo complicado. Por desgracia y, a pesar de las expectativas, la mortalidad por cáncer de mama sigue aumentando en muchos países de la Unión Europea, y uno de los motivos principales podría ser las limitaciones de la tecnología actual a la hora de examinar senos densos». La tomosíntesis de seno es una nueva tecnología avanzada diseñada para superar las limitaciones de las mamografías en 2D convencionales. Esta prueba emplea pequeñas dosis de rayos X y se puede realizar al mismo tiempo que una mamografía en 2D. Se toman imágenes desde varios ángulos y se reconstruyen por ordenador en forma de cortes delgados en 3D. Estos cortes permiten a los radiólogos detectar los tumores de mama pequeños que están ocultos en el tejido glandular. Otra técnica de imagenología por rayos X que puede aportar más información sobre la estructura del tejido es la tomografía con rayos X por contraste de fases. Las mamografías tradicionales se basan en la reducción de la intensidad de los rayos X cuando atraviesan los tejidos corporales. Sin embargo, la imagenología con rayos X por contraste de fases mide la diferencia entre la oscilación de un haz de rayos X al atravesar tejido sano y la que se produce cuando el haz atraviesa los tejidos tumorales, que son más densos. Esta técnica ofrece una imagen más nítida de los pequeños cambios ocurridos en la densidad del tejido, ya que aumenta la visibilidad de los bordes delgados y los detalles de los extremos en muchos especímenes. Modelos en 3D para delinear mejor el tumor A pesar de que hayan aumentado su popularidad, las técnicas avanzadas de representación gráfica mamaria por rayos X deben complementarse con modelos y simulaciones informáticas para que sean realmente eficaces. «En la mayoría de los casos, los tumores forman una masa no homogénea sin límites distintivos. Esto dificulta mucho la distinción de los contornos de las formaciones cancerígenas», comenta Bliznakova. «Los modelos físicos e informáticos en tres dimensiones son herramientas muy potentes para los ingenieros, médicos y físicos. Los modelos avanzados ayudan a los científicos a definir de forma precisa la forma de la mama, la distribución del tejido glandular, y el tipo y la forma de la masa cancerígena», añade Bliznakova. En vista de todo esto, los investigadores del proyecto han desarrollado nuevos modelos informáticos de tumores cancerígenos difíciles de diagnosticar, como los que están rodeados de parénquima denso. También diseñaron modelos antropomórficos físicos —conocidos como fantomas— de senos y tumores para probar y validar técnicas de representación gráfica por rayos X, incluida la tomosíntesis por rayos-X y la imagenología por contraste de fases. Se investigaron técnicas y materiales adecuados de impresión en 3D para generar fantomas físicos de senos. Una estrecha cooperación entre las instituciones colaboradoras permitió aumentar considerablemente la capacidad tecnológica y científica de la Universidad Técnica de Varna en el campo de la imagenología de mama por rayos X. Los proyectos innovadores como MaXIMA deberían permitir que Bulgaria se estableciese como un núcleo de investigación y desarrollo en Europa.

Palabras clave

MaXIMA, cáncer de mama, imagenología por rayos X, mamografía, Bulgaria, Universidad Técnica de Varna, tejido mamario denso, modelo en 3D

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