Los físicos de UVA desarrollan nuevo método de la proyección de imagen con el potencial para los diagnósticos médicos de alta resolución

Un nuevo método único de la proyección de imagen, llamado “polarizó proyección de imagen nuclear” - combinar aspectos potentes de la proyección de imagen de resonancia magnética y de la proyección de imagen del rayo gamma y convertido por dos físicos en la Universidad de los departamentos de Virginia del ¬¬- de la Física y de la Radiología tiene potencial para los nuevos tipos de diagnósticos médicos de alta resolución así como de aplicaciones industriales y de la física de la investigación.

“Este método hace posible un verdaderamente nuevo, clase absolutamente diversa de diagnósticos médicos,” dijo Wilson Miller, que, junto con su colega Gordon Cates, dirigió la investigación. “Estamos combinando las ventajas de usar trazadores nucleares altamente perceptibles con la potencia de la sensibilidad espectral y del diagnóstico de las técnicas de MRI.”

Un papel que detallaba la nueva modalidad de la proyección de imagen y las técnicas espectroscópicas relacionadas, para las cuales una patente está pendiente, apareció recientemente en la Naturaleza del gorrón.

“Hemos demostrado la viabilidad de la nueva técnica de una forma nunca produciendo una imagen del prueba-de-principio antes de realizado,” Cates dijo. “En nuestra técnica, bastante que los protones de la proyección de imagen en agua, como en MRI, nosotros imagen un isótopo radioactivo del xenón que se ha polarizado usando técnicas del laser.”

Cates y sus colegas creen que la técnica, una vez que estuvo refinada, podría proporcionar a un nuevo, manera relativamente barata de visualizar el espacio del gas de los pulmones teniendo pacientes inhalan un gas que contiene los isótopos y que usa PNI para producir una imagen. El método pudo trabajar además a las áreas apuntadas de la imagen del cuerpo inyectando los isótopos en la circulación sanguínea. Porque la técnica utilizaría tales pequeñas cantidades de material del trazador, cuando se trata del uso médico, la radiactividad presentarían poco a ningún peligro a la gente.

Puesto Que la proyección de imagen de resonancia magnética se ha utilizado nunca antes conjuntamente con trazadores radioactivos, hay un potencial para obtener los nuevos tipos de información diagnóstica que no han estado disponibles previamente.

MRI, que es ampliamente utilizado para detectar el cáncer y otras anormalidades en el cuerpo, es efectivo porque utiliza una variedad de mecanismos del contraste para arreglar características específicas en una imagen. Y los detectores altamente sensibles del rayo gamma pueden resolver cantidades minúsculas del material del trazador radioactivo, clave a dirigirse hacia adentro en puntas del interés determinado. La nueva técnica de UVA utiliza de resonancia magnética para obtener la información espacial, y después cerco la información de la imagen detectando los rayos gamma producidos por el material del trazador - un isótopo del xenón Xe-131m, que es un subproducto del Yodo 131 (usado para el tratamiento de los problemas de la tiroides).

“A Diferencia de MRI, que detecta ondas de radio débiles, detectamos los rayos gamma que se emiten del isótopo del xenón,” Cates dijimos. “Puesto Que es posible detectar un rayo gama incluso de un único átomo, ganamos un aumento enorme en sensibilidad de proyección de imagen, y reducimos dramáticamente la cantidad de material necesaria para realizar técnicas de resonancia magnética.”

Como un ejemplo, tenía Cates y Miller llenó su tema de la proyección de imagen - en este caso una pequeña célula de cristal dada forma como el símbolo Chino para la palabra “centro” - de agua bastante que el isótopo radioactivo, ellas habría necesitado cerca de 10 mil millones veces más moléculas de agua que el número de átomos del isótopo que lograban la misma calidad de la imagen. Esto significa que con cantidades minuciosas de material, pueden lograr imágenes detalladas usando las técnicas de resonancia magnética que serían de otra manera imposibles usando un trazador radioactivo.

El papel de la Naturaleza incluye la primera imagen publicada usando proyección de imagen nuclear polarizada. Los investigadores dicen que la calidad de ese retrato excede lejos la primera imagen producida nunca usando MRI, que primero fue publicado en Naturaleza en 1973.

“Había una vez una primera imagen de la Radiografía, y una primera imagen de la CT-exploración, y primera imagen de MRI,” Miller dijo. “Ahora hemos producido la primera imagen de una nueva tecnología, PNI, que algún día puede ser tanto funcionando como esos otros.”

Los autores observan que las considerables todavía del trabajo necesidades de ser hecho para demostrar el utilitario de la nueva técnica en temas humanos, pero la aproximación única “representa una nueva tecnología emocionante.”

Para desarrollarla para el uso práctico, los investigadores dicen que necesitarían aumentar la talla de los detectores o las cantidades de material del trazador, y están buscando los isótopos radioactivos alternativos que conservarían su polarización una vez dentro de un tema humano. Hay suficiente posibilidades, sin embargo, que son optimistas, y anticipan la posibilidad de muchas aplicaciones.

En sistemas biológicos, la proyección de imagen del gas aparece ya ser práctica, al igual que las aplicaciones que implican sistemas no biológicos, tales como investigación de la física nuclear.

Fuente: Universidad de Virginia

Source:

University of Virginia