Dispositivo de próxima generación agrega instantáneamente capacidades 3D a sistemas de imágenes por ultrasonido 2D

Las imágenes por ultrasonido generalmente usan una sonda de mano para enviar un haz de ondas ultrasónicas hacia un objetivo, como un tumor; los médicos pueden determinar su tamaño, forma y ubicación en función de cómo rebotan las ondas. Los proveedores de atención del cáncer utilizan el ultrasonido para identificar tejidos anormales y tumores para la detección y el diagnóstico. Los sistemas de ultrasonido clínico funcionan principalmente en 2D, lo que restringe el rango de visión durante una exploración. Durante una ecografía 2D, un ligero cambio en el ángulo de la sonda o en la postura del paciente puede hacer que los objetos parezcan más grandes o más pequeños de lo que son. Ahora, un nuevo dispositivo asequible y fácil de usar podría hacer que las imágenes médicas de alta calidad sean más accesibles en diversas comunidades al agregar instantáneamente capacidades 3D a los sistemas de imágenes por ultrasonido 2D.

Investigadores del Instituto Beckman de Ciencia y Tecnología Avanzadas de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign (Urbana, IL, EUA) han recibido 2 millones de dólares en fondos del Instituto Nacional de Imágenes Biomédicas y Bioingeniería de los Institutos Nacionales de Salud para desarrollar un nuevo dispositivo que puede agregar instantáneamente capacidades 3D a los sistemas de imágenes de ultrasonido 2D. El dispositivo propuesto por los investigadores utiliza una técnica de clip para integrarse fácilmente con las sondas de ultrasonido 2D que la mayoría de las clínicas ya poseen. Los sistemas 3D están disponibles en algunas clínicas, pero se utilizan principalmente en instalaciones de alto nivel para atención especializada. Acertadamente llamado FASTER, el dispositivo está diseñado para permitir instantáneamente imágenes de ultrasonido 3D en tiempo real para clínicas en diversas comunidades, especialmente aquellas donde las imágenes 3D tienen un costo prohibitivo. El modelo versátil significa que a medida que evolucione la tecnología de imágenes, FASTER también lo hará.

Mientras que una ecografía 2D utiliza una sonda estacionaria para dirigir un haz de ondas de sonido en una dirección fija, una ecografía 3D barre el haz de un lado a otro. Los dos métodos más comunes para hacer esto (rotación manual o motores automáticos) pueden ser difíciles de manejar y poco prácticos para un uso a gran escala. Con pequeños espejos de inclinación rápida, FASTER puede barrer las ondas ultrasónicas mientras la sonda permanece estacionaria, una innovación clave que tiene como objetivo hacer que los sistemas de imágenes 3D sean más rápidos y compactos. En la primera aplicación clínica de FASTER, los investigadores se centrarán en obtener imágenes de los ganglios linfáticos axilares en pacientes con cáncer de mama. Además de las aplicaciones clínicas, FASTER podría impactar significativamente en la investigación básica en ultrasonido, ya que el dispositivo proporciona una solución robusta y de bajo costo para imágenes 3D ultrarrápidas, la base para muchos métodos avanzados de imágenes por ultrasonido, como elastografía de ondas de corte, imágenes neurales funcionales e imágenes de súper resolución.

“Con el rápido desarrollo de los sistemas de bolsillo, portátiles de imágenes por ultrasonido, cada vez más personas sin capacitación formal en ecografía pueden realizar más procedimientos de imágenes por ultrasonido. Las imágenes en 3D son esenciales en estas situaciones porque los no expertos pueden escanear la ubicación general que necesita atención y un médico puede interpretar las imágenes”, dijo Pengfei Song, investigador del Instituto Beckman y profesor asistente de ingeniería eléctrica e informática y bioingeniería de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign, que lidera el proyecto.

“Queremos que las imágenes de ultrasonido 3D sean una posibilidad dondequiera que se utilicen imágenes de ultrasonido 2D”, dijo Zhijie Dong, Ph.D. estudiante en laboratorio de Song que lidera el desarrollo de tecnología para FASTER. “Esperamos que el acceso a la tecnología 3D mejore drásticamente el nivel de atención que las clínicas pueden ofrecer”.

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Universidad de Illinois Urbana-Champaign