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Escáner cerebral de nueva generación utiliza tecnología óptica
Un nuevo enfoque óptico para el escaneo cerebral se compara favorablemente con las técnicas de neuroimagen como PET y MRI, según un nuevo estudio. Usando diminutas luces LED para rastrear lo que está sucediendo en el cerebro, la tecnología es libre de radiación y no requiere imanes voluminosos.
En el diario Nature Photonics, científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis (WUSTL), MO, informan cómo compararon la nueva tecnología, llamada tomografía óptica difusa o DOT, con la MRI funcional (fMRI).
Los científicos han estado desarrollando DOT durante más de 10 años, pero su uso se ha limitado principalmente a la investigación, ya que solo ha podido explorar pequeñas regiones del cerebro a la vez. Pero los autores de este nuevo estudio creen que el DOT ahora muestra potencial como un sustituto de la fMRI.
El nuevo sistema DOT cubre dos tercios del cráneo y, por primera vez, puede analizar la actividad cerebral en varias regiones y redes, incluidas las relacionadas con el lenguaje y la autorreflexión. El autor principal Joseph Culver, profesor asociado de radiología, explica:
"Con la calidad de imagen mejorada del nuevo sistema DOT, nos estamos acercando mucho más a la precisión de la fMRI. Hemos logrado un nivel de detalle que, en el futuro, podría hacer que la neuroimagen óptica sea mucho más útil en la investigación y la clínica".
El equipo dice que DOT es ideal para los niños ya que los pacientes pueden moverse libremente mientras se escanean. También es ideal para pacientes con marcapasos, implantes cocleares, estimuladores cerebrales profundos (utilizados para tratar las enfermedades de Parkinson) y otros dispositivos implantados. La IRM utiliza campos magnéticos, que pueden interrumpir dichos dispositivos o hacerlos inseguros. Con DOT, no hay tal peligro.
La tecnología portátil de DOT permite llevar el escáner al paciente
Otra ventaja importante es que el DOT puede diseñarse para ser portátil, lo que permite llevar el escáner a la cabecera del paciente o al quirófano.
La unidad completa ocupa un espacio un poco más grande que una cabina telefónica anticuada dentro de la cual el paciente usa una gorra cubierta de fuentes de luz y sensores conectados a cables. Sin embargo, los investigadores también han hecho versiones montadas en carros y continúan trabajando en nuevas formas de hacer que la tecnología sea aún más portátil.
El DOT funciona al rastrear los flujos de sangre oxigenada para alimentar las áreas activas del cerebro, más o menos como cuando nuestras mejillas se ponen rojas cuando nos sonrojamos. La luz transmitida a través de la cabeza cambia de color a medida que pasa a través del tejido cerebral con diferentes cantidades de fiebre de sangre, y DOT recoge los cambios dinámicos en los colores.
Otro método de exploración que se usa comúnmente para mapear la actividad cerebral es la tomografía por emisión de positrones o PET, que usa radiación. Pero el número de veces que los pacientes pueden someterse a exploraciones PET es limitado debido a los riesgos que plantea la exposición a la radiación.
El DOT no usa radiación, por lo que se pueden usar múltiples exploraciones a lo largo del tiempo para monitorear pacientes con lesiones cerebrales, autismo o enfermedades cerebrales progresivas como el Parkinson.
Estudio muestra que DOT se compara favorablemente con fMRI
En una prueba, los investigadores tomaron escaneos DOT y fMRI de los mismos sujetos y buscaron el área de Broca, un área clave del lóbulo frontal utilizada en el lenguaje y el habla. Hubo una superposición aproximada del 75% entre la región del cerebro identificada por DOT y la identificada por fMRI.
Los autores del nuevo estudio creen que el DOT ahora muestra potencial como un sustituto de la fMRI.
En otra prueba, usaron DOT y fMRI para detectar redes cerebrales que están activas durante el descanso o "soñar despierto". Estas áreas están atrayendo un creciente interés de investigación y se han relacionado con el autismo, la enfermedad de Alzheimer y la esquizofrenia. DOT y fMRI eligieron el mismo grupo de tres regiones en ambos hemisferios, señalan los investigadores.
Aunque DOT no puede revelar lo que sucede en el interior del cerebro, es confiable hasta una profundidad de un centímetro, dicen los autores. Pero dentro de ese centímetro se encuentran algunas de las partes más importantes e interesantes del cerebro, incluidas las regiones que se ocupan de la memoria, el lenguaje y la autoconciencia.
Los fondos de los Institutos Nacionales de Salud, el Centro McDonnell para la Neurociencia de Sistemas y otras fuentes ayudaron a financiar el estudio.
El Prof. Culver y WUSTL también han declarado una participación financiera en una compañía a la que la universidad tiene licencia de tecnología de imágenes ópticas relacionadas.
En febrero de 2014, Noticias médicas hoy informó los resultados prometedores de la prueba de un nuevo método de imagenología sin radiación para diagnosticar el cáncer. Los investigadores dijeron que esperan que la nueva técnica resuelva el enigma de la necesidad de escanear tumores en diferentes etapas sin aumentar el riesgo de desarrollar tumores secundarios a partir de una mayor exposición a la radiación.
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