¿Para qué sirven los rayos X de campo oscuro?

Por primera vez, los investigadores de la Universidad Técnica de Munich (Alemania) han utilizado con éxito un nuevo método de rayos X de campo oscuro en pacientes respiratorios, lo que podría influir en la detección temprana y el seguimiento del tratamiento de enfermedades respiratorias, como la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC).

Hasta ahora, no ha habido una opción rápida y rentable para la detección temprana de la enfermedad pulmonar, pues las sutiles distinciones entre tejido sano y enfermo son apenas visibles en las radiografías de tórax convencionales. Así, la información de diagnóstico detallada solo está disponible utilizando enfoques de tomografía computarizada tridimensional, en los que la computadora ensambla muchas imágenes individuales.

Sin embargo, este nuevo procedimiento desarrollado en la Universidad Técnica de Munich podría llenar este vacío a través de radiografías de tórax de campo oscuro. En el último número de ‘Lancet Digital Health’, un equipo de investigación dirigido por Franz Pfeiffer, profesor de Física Biomédica y director del Instituto de Ingeniería Biomédica de Munich, presenta ahora los resultados de un estudio clínico inicial con pacientes, que utilizó la nueva tecnología de rayos X para el diagnóstico de la EPOC.

La clave: el carácter ondulatorio de los rayos

Las imágenes de rayos X convencionales se basan en la atenuación de los rayos X en su camino a través del tejido. La tecnología de campo oscuro, por otro lado, utiliza la naturaleza ondulatoria de la luz de rayos X, que se descarta en las imágenes de rayos X convencionales.

Por lo tanto, el nuevo método utiliza el fenómeno físico de la dispersión de una manera similar al principio conocido desde hace mucho tiempo de la microscopía de campo oscuro con luz visible. Esto permite visualizar la estructura de los objetos que en su mayor parte son transparentes. Estas estructuras aparecen en el microscopio como imágenes brillantes sobre un fondo oscuro, lo que ha dado nombre al método.

“La señal de campo oscuro de rayos X es particularmente fuerte para las interfaces entre el aire y el tejido”, señala Pfeiffer. “Esto hace posible que una imagen de rayos X de campo oscuro del pulmón distinga claramente entre los alvéolos intactos, es decir, los llenos de aire, y las regiones en las que existen alvéolos menos intactos”.

Dosis de radiación más baja

Además, un examen que utiliza tecnología de rayos X de tórax de campo oscuro implica una dosis de radiación significativamente más baja que la tomografía computarizada que se utiliza actualmente. Esto se debe a que las radiografías de tórax de campo oscuro requieren solo una exposición por paciente, en comparación con la gran cantidad de imágenes individuales tomadas desde diferentes direcciones que son necesarias en la tomografía computarizada.

“Esperamos que la exposición a la radiación se reduzca en un cincuenta por ciento”, dice Franz Pfeiffer. Además, los primeros resultados clínicos han confirmado que los rayos X de campo oscuro proporcionan información de imagen adicional sobre la microestructura subyacente del pulmón.

“Dada la estrecha conexión entre la estructura alveolar y el estado funcional del pulmón, esta capacidad es de gran importancia para la medicina pulmonar”, explica el doctor Alexander Fingerle, médico senior del Departamento de Radiología Diagnóstica e Intervencionista del hospital universitario de TUM Klinikum rechts der Isar. “En el futuro, los rayos X de campo oscuro podrían ayudar a mejorar la detección temprana de la EPOC y otras dolencias respiratorias”, asegura.

Mejor equipo de rayos x para la detección temprana en el futuro

Franz Pfeiffer espera que estos resultados clínicos iniciales con los pacientes aceleren la ejecución de más estudios clínicos y el desarrollo de dispositivos comercializables que utilizan el método de campo oscuro.

“Las radiografías de tórax de campo oscuro nos brindan actualmente la oportunidad de mejorar significativamente la detección temprana de enfermedades pulmonares y, al mismo tiempo, implementarlas de manera más amplia que antes”, señala Pfeiffer.

Dado que las imágenes de campo oscuro no se limitan a la EPOC, son de gran interés más estudios traslacionales con otras patologías pulmonares como fibrosis pulmonar, neumotórax, cáncer de pulmón y neumonía, además de la Covid-19.

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