Boletín
UNAM-DGCS-177
Ciudad Universitaria
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final del boletín
DESARROLLAN EN
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Permite obtener información metabólica y
anatómica, útil en estudios preclínicos de oncología, cardiología y neurología,
informó
·
En el Instituto de Física se construye y
caracteriza el equipo con el que se puede realizar investigación básica, generar
conocimiento y formar recursos humanos, dijo
·
El denominado Sistema Bimodal de Imágenes,
añadió Arnulfo Martínez, conjunta un Tomógrafo Computarizado y otro por Emisión
de Positrones
Integrantes del grupo de Dosimetría y Física Médica del Instituto de
Física (IF) de
La investigadora de esta entidad, Mercedes Rodríguez Villafuerte,
expuso que el diseño, construcción y caracterización del equipo se realizaron
en su totalidad en el IF. "Se hizo desde cero, incluyendo el ensamblado de
los detectores de radiación, el desarrollo de los sistemas de codificación de
posición, y los programas de reconstrucción, entre otros aspectos".
Hasta ahora, sólo existía un instrumento similar, un sistema comercial
microPET adquirido por
El denominado Sistema Bimodal de Imágenes (SIBI), explicó el también
investigador del IF, Arnulfo Martínez Dávalos, conjunta dos técnicas: un
Tomógrafo Computarizado y otro por Emisión de Positrones (CT y PET, por sus
siglas en inglés, respectivamente). La primera es útil para producir
información anatómica y la segunda, metabólica. "La idea básica es
desarrollar los dos equipos de manera independiente y después usarlos de manera
conjunta".
El primer aparato se basa en el uso de rayos X para formar las
imágenes. A diferencia de los sistemas empleados para humanos –donde el
paciente entra acostado y el sistema rota alrededor de él–, aquí el animal
queda fijo a un soporte y gira, añadió.
De ese modo, se toman del orden de 180 radiografías digitales
(proyecciones) desde un ángulo diferente. Cada proyección se almacena en la
computadora y cuando la información está completa se usan programas de
reconstrucción para obtener imágenes tridimensionales del interior del objeto,
señaló.
El microCT está diseñado para alcanzar resoluciones del orden de 50
micras, es decir, 20 veces más pequeño que un milímetro. Por ello, es posible
ver finos detalles anatómicos y la estructura de los huesos o cómo están distribuidos
los órganos, entre otros aspectos. El sistema debe ser preciso y estar
perfectamente alineado y sincronizado, aclaró Arnulfo Martínez.
Si, por ejemplo, se realiza un estudio de microCT de la cabeza de un animal,
se obtienen, corte por corte, imágenes del cerebro sin necesidad de
seccionarlo. Cada "rebanada" tiene 50 micras de ancho, expresó.
De ese modo, es posible que los médicos vean estructuras anatómicas
desde diversos puntos de vista y detecten posibles deformaciones o
anormalidades. En este equipo se obtienen "mapas" de diferentes
tejidos, "pero no dan información del funcionamiento correcto o incorrecto
del organismo", precisó Mercedes Rodríguez.
Para ello, se requiere al PET. Se trata de una técnica diferente, pues
mientras en el CT los rayos X son externos al roedor, ahora se le introduce una
sustancia radioactiva. Ésta incorpora radionúclidos emisores de positrones, por
ejemplo flúor 18, abundó.
Estos compuestos se concentran en tejidos específicos del cuerpo y
emiten positrones que empiezan a moverse en el tejido; finalmente se
"aniquilan" produciendo dos rayos gamma (es decir, radiación
electromagnética de alta energía) que salen del cuerpo y son detectados por el
tomógrafo.
Los rayos gamma interactúan con un arreglo de cristales centelladores y
se convierten en luz común, que se transfiere a un detector denominado tubo
fotomultiplicador. A través de un sistema de codificación, se convierte en una
señal eléctrica que se puede visualizar en un osciloscopio, apuntó.
Las señales son amplificadas, procesadas y transferidas a una tarjeta
de digitalización en la computadora; ahí, usando algoritmos matemáticos, se
forman las imágenes tomográficas. De esta manera, la radiación que sale del
objeto es detectada para obtener información fisiológica y metabólica, dijo.
Mercedes Rodríguez puntualizó que muchos de los estudios, medicamentos
y tratamientos que se aplican a humanos, requieren pruebas preclínicas con
animales. Los sistemas de
microtomografía permiten estudiar las enfermedades y tratamientos in vivo reduciendo el número de animales
sacrificados.
Por otro lado, adelantó que una vez unidas en el SIBI, ambas técnicas
producirán imágenes en 3D: anatómicas, equivalentes al mapa de los diferentes
tejidos, en tonos de gris, y metabólicas, en escala de color, donde se verá la
concentración de un radiofármaco en una zona determinada, que pudiera
representar la actividad cerebral.
Al mismo tiempo, los científicos realizan investigación relacionada con
la dosimetría de este tipo de estudios. Por el momento, ese trabajo se realiza
en maniquíes. Se simula un estudio de microtomografía y en pequeños cristales
se leen señales luminosas para calcular cuánta energía se depositó durante la
emisión de los rayos X, sostuvo.
El desarrollo del prototipo, iniciado hace dos años, involucra la
participación de especialistas en física de radiaciones, electrónica, cómputo e
ingeniería. La gran ventaja de este tipo de proyectos es que permite realizar
investigación básica de vanguardia en todas estas áreas, indicó.
El proyecto ha recibido financiamiento de
—o0o—
Integrantes del Instituto de Física de
FOTO 02
El Sistema creado en el IF de