Fotoacústica para detectar cáncer de mama

Este nuevo método podría convertirse en una alternativa a la mamografía y la ecografía.

Este proyecto científico europeo ha sido coordinado por la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M; España) y es la primer área de investigación de Imágenes Ópticas y Técnicas con Láser para Aplicaciones Biomédicas (OILTEBIA), que celebró su primera “Escuela Europea de Verano” sobre técnicas con láser e imágenes ópticas para aplicaciones biomédicas del 15 al 19 de septiembre de 2014, en el campus de Leganés de la UC3M.

Este novedoso campo de investigación científica tiene el potencial de cambiar dentro de pocos años la forma como se ve la medicina, de acuerdo con algunos de los expertos reunidos en esa escuela de verano, donde varios investigadores del consorcio OILTEBIA presentaron sus primeros resultados al resto de la red. “En la actualidad, se están investigando varias técnicas para obtener imágenes biomédicas con base en tecnologías de rayos láser y cada año se hacen nuevos avances”, dijo el coordinador de OILTEBIA Horacio Lamela, jefe del grupo de optoelectrónica y tecnología láser de la UC3M.

En este sentido, existen técnicas como la tomografía óptica difusa, que se utilizan para explorar el funcionamiento y los trastornos del cerebro y de otros órganos a través de medios no invasivos. Otra investigación significativa es la obtención de imágenes fotoacústicas para la detección del cáncer de mama. Una de las ventajas que tiene esta técnica sobre la de rayos X es que no se emplea radiación ionizante. Esta tecnología utiliza la propiedad que tienen los tejidos de generar ondas ultrasónicas cuando son iluminadas con pulsos luminosos cortos y de alta energía. Estas señales hacen posible determinar la concentración de cromóforos (por ejemplo, hemoglobina oxigenada, hemoglobina desoxigenada o lípidos) o hacer el mapa de un tejido para determinar su grado de angiogénesis, un proceso que se produce durante el crecimiento de un tumor cuando este se transforma en maligno, explicaron los investigadores de la UC3M. Durante las sesiones de la Escuela Europea de Verano, se celebró un taller sobre cómo obtener este tipo de imágenes con un sistema láser para obtener imágenes optoacústicas, disponible en su laboratorio, así como acerca de un simulador del tejido mamario.

Los científicos también esperan lograr avances en materia de hardware, como el diseño de fuentes de pulsos para los diodos de láser de alta energía y la caracterización del láser para generar ondas fotoacústicas. “Dado que algunos de los socios del proyecto son empresas grandes, es posible que los investigadores les presenten diseños para algunos dispositivos muy interesantes e innovadores”, dijo el Dr. Horacio Lamela, quien señaló que se ha realizado mucho trabajo relacionado con el procesamiento de señales, el cual podría llevar a producir nuevos avances, tales como algoritmos para reconstrucción tridimensional (3D) y diversos tipos de fusión de imágenes, como la espectroscopia óptica y el procesamiento de señales ultrasónicas. “El uso de diferentes longitudes de onda nos permite no sólo mapear los tejidos, sino también detectar determinadas sustancias y sus concentraciones”, explicó el Dr. Lamela.

Los científicos explicaron que, durante el proceso de investigación, es difícil saber cuánto tiempo podría requerirse para lograr que un dispositivo o sistema esté disponible en el mercado. Por otra parte, cuando se intentan aplicar nuevas tecnologías en un entorno clínico, hay que tener en cuenta cómo se produce esta transferencia tecnológica. “Una tecnología prometedora podría tomar varios años para estar disponible al ciento por ciento, ya que se le debe realizar una serie de exhaustivos controles, incluso aunque sean evidentes los beneficios con respecto a las técnicas que se están utilizando”, señalaron los científicos. El diseño, el desarrollo y las fases de prueba se suelen repetir para perfeccionar la eficacia y la eficiencia de los sistemas. Más tarde, deben llevarse a cabo estudios preclínicos y luego las pruebas clínicas con seres humanos y todo ello requiere de una serie de certificaciones y estandarizaciones que permitan ofrecer la máxima seguridad del usuario.

El objetivo de OILTEBIA es proporcionar una capacitación avanzada a los investigadores en las nuevas técnicas con láser para obtener imágenes ópticas biomédicas, cuyas aplicaciones incluyen todo, desde la investigación básica y el descubrimiento de medicamentos a nuevas imágenes para el diagnóstico clínico. Estas nuevas técnicas para obtención de imágenes médicas están empezando a desplazarse desde el laboratorio hacia el hospital.

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