Imagen: Los investigadores trabajan para miniaturizar el endoscopio con el fin de que se pueda utilizar en el canal de trabajo de un colonoscopio; esto permitiría a un cirujano ver imágenes fotoacústicas antes de realizar el tratamiento (Fotografía cortesía de Guan Xu, Universidad de Michigan).
Un estudio nuevo destaca un prototipo de endoscopio de imágenes fotoacústicas (FA) que se podría utilizar para caracterizar la inflamación y la fibrosis en la enfermedad de Crohn (EC).
Desarrollado en la Universidad de Michigan (UM; Ann Arbor, EUA) y en la Universidad de Heilongjiang (Harbin, China), el endoscopio FA de resolución acústica en forma de cápsula, que tiene un tamaño de tan solo 7x19 milímetros, fue diseñado para realizar una exploración lateral de longitud de onda múltiple de las estenosis intestinales características de la EC. La sonda endoscópica emite luz infrarroja cercana (CIR) a 1310 nanómetros, la longitud de onda absorbida por la proteína de colágeno, que es característica de la fibrosis. La absorción de la luz hace que el colágeno se expanda ligeramente, produciendo una vibración mecánica que se puede capturar utilizando imágenes de ultrasonido.
El desempeño de la sonda se probó en experimentos fantasma y en un modelo in vivo de ácido trinitrobencensulfónico de conejo (TNBS) con colitis aguda (solo inflamatoria) o crónica (mixta fibrótica e inflamatoria). Los artefactos de movimiento (como la peristalsis intestinal y el movimiento respiratorio) se compensaron para mejorar las cualidades de la imagen. La sonda identificó con éxito diferencias significativas en la medición FA entre las estenosis intestinales normales, agudas y crónicas, que también se confirmaron mediante histopatología. El estudio fue publicado en la edición de mayo de 2019 de la revista Biomedical Optics Express.
“Actualmente, no hay una modalidad de imagenología que se pueda usar en el intestino para diferenciar la inflamación de la fibrosis. La dificultad de evaluar con exactitud la presencia y el desarrollo de la fibrosis en las estenosis, agrega una gran complejidad a las decisiones de manejo de la enfermedad de Crohn”, dijo el autor principal, Guan Xu, PhD, de la U-M. “Esta nueva tecnología de imagenología podría ayudar a planificar con mayor exactitud la terapia para cada paciente con EC. Esto permitiría un tratamiento más específico y ayudaría a minimizar cualquier efecto adverso que pudiera resultar del tratamiento”.
Las imágenes FA se basan en pulsos de láser no ionizantes disparados a los tejidos biológicos; parte de la energía del láser suministrada se convierte en calor, provocando una expansión termoelástica transitoria y la posterior emisión de ultrasonidos de banda ancha, que puede ser detectada por transductores ultrasónicos y analizada para producir imágenes. La magnitud de la señal FA es proporcional a la deposición de energía local, que puede ser confirmada mediante el contraste de absorción óptica en las imágenes de las áreas seleccionadas.
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Universidad de Michigan
Universidad de Heilongjiang
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