Nueva cámara permite ver dentro del cuerpo humano para mejorar el escaneo y diagnóstico

Las exploraciones de medicina nuclear, como la tomografía computarizada por emisión de fotón único (SPECT), permiten a los médicos observar la función cardíaca, monitorizar el flujo sanguíneo y detectar enfermedades ocultas. Sin embargo, los detectores actuales son extremadamente caros y frágiles, como el telururo de cadmio y zinc, o voluminosos y borrosos, como el yoduro de sodio. Estas limitaciones incrementan los costos y reducen la calidad de la imagen, dejando a muchos hospitales sin acceso a las mejores herramientas. Ahora, un nuevo tipo de detector aborda estos desafíos, demostrando su potencial para reducir costos y mejorar la calidad en la medicina nuclear.

Investigadores de la Universidad Northwestern (Evanston, Illinois, EUA), en colaboración con la Universidad Soochow (Suzhou, China), han creado el primer detector basado en perovskita capaz de captar rayos gamma individuales con una precisión récord. Las perovskitas, conocidas por revolucionar la energía solar, se diseñaron en monocristales de alta calidad y se dispusieron en sensores pixelados, de manera similar a los píxeles de una cámara de teléfono inteligente. El dispositivo resultante integra el crecimiento de cristales, la ingeniería de superficies y la optimización de la electrónica de lectura para mejorar su rendimiento.

El detector alcanzó una resolución energética récord, distinguiendo rayos gamma de diferentes energías y capturando señales extremadamente débiles del radiotrazador médico tecnecio-99m. Produjo imágenes nítidas capaces de separar fuentes radiactivas a tan solo milímetros de distancia, manteniendo su estabilidad y eficiencia. El estudio, publicado en Nature Communications, demostró que los detectores basados en perovskita superan a los materiales tradicionales en sensibilidad y claridad, reduciendo la pérdida de señal y la distorsión.

Para los pacientes, esta tecnología podría significar exploraciones más cortas, imágenes más nítidas y dosis de radiación más bajas. Dado que las perovskitas son más fáciles y económicas de cultivar que los materiales convencionales, los hospitales y las clínicas podrían tener un mayor acceso a imágenes de alta calidad. El dispositivo se está comercializando para ampliar la producción e integrar los detectores en sistemas de medicina nuclear de próxima generación. Los investigadores también prevén explorar nuevas direcciones en la imagenología médica.

"Al combinar cristales de perovskita de alta calidad con un detector pixelado cuidadosamente optimizado y un sistema de lectura multicanal, logramos una resolución energética y una capacidad de imagen récord", afirmó Mercouri Kanatzidis, autor principal del estudio de Northwestern. "Este trabajo demuestra el verdadero potencial de los detectores de perovskita para transformar la imagenología de la medicina nuclear".

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Universidad Northwestern
Universidad de Soochow