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Tomografía de contraste de fase jerárquica

Científicos de UCL y el European Synchrotron Research Facility (ESRF) utilizaron una nueva tecnología revolucionaria de imágenes llamada Tomografía de contraste de fase jerárquica (HiP-CT), para escanear órganos humanos donados, incluidos los pulmones de un donante Covid-19.

La HiP-CT permite el mapeo 3D a través de una gama de escalas, lo que permite a los médicos ver el órgano completo como nunca antes al tomar imágenes de él como un todo y luego hacer zoom hasta el nivel celular.

La técnica utiliza rayos X suministrados por el Sincrotrón Europeo (un acelerador de partículas) en Grenoble, Francia, que tras su reciente actualización de Fuente Extremadamente Brillante (ESRF-EBS), ahora proporciona la fuente de rayos X más brillante del mundo haciéndola 100 mil millones veces más brillante que una radiografía de un hospital.

Debido a este intenso brillo, los investigadores pueden ver vasos sanguíneos de cinco micrones de diámetro (una décima parte del diámetro de un cabello) en un pulmón humano intacto. Una tomografía computarizada clínica solo resuelve los vasos sanguíneos que son aproximadamente 100 veces más grandes, alrededor de 1 mm de diámetro.

Usando HiP-CT, el equipo de investigación, que incluye a médicos en Alemania y Francia, ha visto cómo la infección grave por Covid-19 ‘desvía’ la sangre entre los dos sistemas separados: los capilares que oxigenan la sangre y los que alimentan el tejido pulmonar. Tal reticulación impide que la sangre del paciente se oxigene adecuadamente, lo que se había planteado previamente como hipótesis, pero que aún no se había probado.

Con el apoyo de la Iniciativa Chan Zuckerberg (CZI), el equipo dirigido por UCL está utilizando HiP-CT para producir un Atlas de órganos humanos, que se lanzará hoy. Este mostrará seis órganos de control donados: cerebro, pulmón, corazón, dos riñones y un bazo, y el pulmón de un paciente que murió de Covid-19. También se realizará una biopsia pulmonar de control y una biopsia pulmonar Covid-19. El Atlas estará disponible en línea para cirujanos, médicos y el público interesado.

Los investigadores confían en que las imágenes de puenteo de escala desde el órgano completo hasta el nivel celular podrían proporcionar información adicional sobre muchas enfermedades como el cáncer o la enfermedad de Alzheimer.

Los autores esperan que el “Human Organ Atlas” eventualmente contenga una biblioteca de enfermedades que afectan órganos en una variedad de escalas, desde 1 a 100 micrones hasta órganos completos, ayudando a los médicos a diagnosticar y tratar una amplia gama de enfermedades.

El equipo también espera utilizar el aprendizaje automático y la inteligencia artificial para calibrar las tomografías computarizadas y las resonancias magnéticas clínicas, mejorando la comprensión de las imágenes clínicas y permitiendo un diagnóstico más rápido y preciso.

Más información: UCL – University College London

Atlas de órganos humanos: imágenes HiP-CT de un pulmón humano lesionado por COVID-19 utilizando el ESRF-EBS:

Human Organ Atlas: HiP-CT imaging of a healthy human lung using the ESRF-EBS:

Atlas de órganos humanos: imágenes HiP-CT de un cerebro humano sano utilizando ESRF-EBS:

One thought on “Tomografía de contraste de fase jerárquica

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