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Un escáner TEP de alto rendimiento para su integración en los sistemas de RM actuales

Aunque se conoce principalmente por su papel fundamental en la detección del cáncer y el seguimiento de su evolución durante el tratamiento, la tomografía por emisión de positrones (TEP) tiene muchas otras aplicaciones clínicas. La neurología es una de ellas. El proyecto MINDVIEW aprovechó recientemente su potencial para desarrollar un escáner cerebral TEP compacto que puede combinarse con los sistemas de resonancia magnética (RM) existentes para mejorar el diagnóstico de la esquizofrenia.
Un escáner TEP de alto rendimiento para su integración en los sistemas de RM actuales
Además de la alta resolución y la eficiencia, las principales ventajas del nuevo escáner TEP de MINDVIEW (Multimodal Imaging of Neurological Disorders) son su coste significativamente menor, su tamaño y el hecho de que permite realizar a la vez una tomografía por emisión de positrones (TEP) y una resonancia magnética por radiofrecuencia (RM RF).

Según explica el profesor José María Benlloch Baviera, coordinador del proyecto y director del Instituto de Instrumentación para Imagen Molecular (I3M) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC): «La RM y la TEP ofrecen información complementaria. La RM proporciona imágenes de alta calidad y resolución sobre la morfología de los tejidos blandos, lo cual resulta muy útil para localizar lesiones en el cuerpo humano. Por otra parte, las imágenes de TEP ofrecen información sobre los procesos fisiológicos que tienen lugar en distintos órganos y subestructuras. Las dos tecnologías se potencian mutuamente: por ejemplo, la información de la RM puede utilizarse para posicionar mejor la información fisiológica de la TEP en el cerebro».

El potencial para un diagnóstico preciso y temprano de trastornos mentales como la esquizofrenia y la depresión grave es enorme. Se pueden obtener imágenes con radiofármacos TEP específicos para las vías de neurotransmisores (como la glutamatérgica, la serotoninérgica o la dopaminérgica) a la vez que se realiza, mediante una RM cerebral, un seguimiento de las áreas del cerebro que se activan al llevar a cabo una tarea. De acuerdo con el profesor Benlloch Baviera, esto podría permitir un diagnóstico preciso y cuantitativo de los trastornos mentales, algo que resultaría imposible de lograr con las técnicas disponibles en la actualidad.

El sistema TEP de MINDVIEW también destaca por su diseño. En comparación con los dispositivos actuales, formados por miles de píxeles de cristal acoplados a un haz de fotosensores, este sistema únicamente incluye sesenta bloques de grandes cristales monolíticos acoplados a un lado de una matriz de fotosensores de silicio. «Este diseño presenta varias ventajas en cuanto al rendimiento. Al emitirse la misma cantidad de luz en todas las direcciones, podemos determinar la profundidad de las interacciones de rayos gamma midiendo la amplitud de la distribución de la luz. En otras palabras, podemos determinar la posición tridimensional donde impactan los rayos gamma. Esta es una característica crucial para evitar el desenfocado habitual al utilizar escáneres que se encuentran cerca del órgano. Por otra parte, la luz es detectada directamente por los sensores en lugar de rebotar hacia uno y otro lado en el píxel. En principio, esto permite una mejor resolución temporal y energética, lo que a su vez reduce el ruido de la señal en la imagen», explica el profesor Benlloch Baviera.

Este diseño también permite reducir de forma considerable los costes al evitar tener que realizar tareas como cortar, pulir, pintar y pegar miles de píxeles en un bloque único. Este es el principal incentivo para los hospitales, que suelen tener que pagar entre 4 y 7 millones de euros para adquirir uno de los sistemas TEP/RM comercializados en la actualidad. Incluso las clínicas más pequeñas que no pueden permitirse adquirir un sistema TEP/RM de cuerpo completo podrían disponer por fin de esta potente tecnología.

Por último, pero no por ello menos importante, este nuevo diseño permite contar con un sistema portátil que se puede retirar fácilmente cuando no se necesite para una exploración de RM en particular. Tal y como apunta el profesor Benlloch Baviera, esto representa un importante avance técnico, dado que la interferencia mutua entre las modalidades de RM y TEP normalmente sería elevada, especialmente cuando los equipos se encuentran físicamente próximos entre sí.

«Por ejemplo, el elevado campo (3 teslas) producido por el imán principal de la RM puede degradar completamente el rendimiento de los fotosensores y los componentes electrónicos del escáner de TEP. Se han desarrollado fotosensores especiales basados en tecnología de silicio y se han utilizado componentes electrónicos y conexiones no paramagnéticos para evitar este efecto. Por otra parte, el innovador blindaje de los módulos de TEP y la bobina de RF se han diseñado para evitar las corrientes de Foucault que distorsionan la elevada homogeneidad del campo magnético requerida para una imagen de RM de gran calidad», explica.

Actualmente, se está probando este equipo en pacientes con enfermedad de Alzheimer.

Palabras clave

MINDVIEW, TEP, RM, neurología, cerebro, diagnóstico, trastornos mentales, neurotransmisor, enfermedad de Alzheimer, esquizofrenia
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