Academia Mexicana de Ciencias
Boletín AMC/230/12
México, D.F., 9 de octubre de 2012

• La radiografía por contraste de fases es “la radiografía del futuro”, afirma Gerardo Herrera
• Es un ejemplo de las aplicaciones médicas de la tecnología empleada en el Gran Colisionador de Hadrones

Hemos diseñado detectores que han sido útiles no solamente para la física experimental de altas energías, sino que tienen potenciales aplicaciones médicas, señaló Gerardo Herrera Corral.
Foto: AMC
Imágenes en alta resolución

Utilizando tecnología desarrollada originalmente para el proyecto Alice del Gran Colisionador de Hadrones en el CERN, un equipo de físicos del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (Cinvestav), desarrollan un sistema para mejorar la calidad de las imágenes de Rayos X, lo que serviría, entre otras cosas, para hacer más eficiente la detección del cáncer de mama.

“En Alice hemos diseñado y construido detectores y esos detectores han sido útiles en otras áreas, no solamente para la física experimental de Altas Energías, sino que tienen otras aplicaciones como la medicina”, señaló en entrevista Gerardo Herrera Corral, miembro de la Academia Mexicana de Ciencias y cabeza del laboratorio de Física-Médica en el que se desarrolla el proyecto.

Durante un recorrido por el Laboratorio, el investigador explicó: “Con el detector de silicio –el desarrollado para Alice y que tomaron como prueba– y con un tubo de Rayos X, que le llamamos Microfocus, obtuvimos imágenes de una biopsia de mama, en las que se pueden observar microcalcificaciones; éstas son la preocupación de los médicos porque, eventualmente, pueden desarrollarse en tumores, que pueden ser malignos o benignos, y acabar como un cáncer de mama”.

En su laboratorio se concentran los que probablemente son “los mejores sistemas de este tipo para Rayos X en México y Latinoamérica”. Dentro de la sala se encuentra un sistema llamado SAXS (Small-Angle X-Ray Scattering), que se utiliza para poder estudiar muestras coloides, es decir, materia condensada suave en los sistemas biológicos. El SAXS “se ha venido montando a lo largo de siete años, es un sistema más o menos complejo, está completo y ya está calibrado el equipo”, indicó.

Otro sistema que está más orientado a la parte médica, y que también es parte del laboratorio, es el Microfocus. Este tubo genera Rayos X que se dirigen a un blanco: “la idea es colocar muestras biológicas, por ejemplo, biopsias de mama; utilizamos el Microfocus y nuestros detectores para analizar las muestras, para tratar de mejorar la calidad de las imágenes y de reducir las dosis (de radiación a las que se someten las pacientes) con el objeto de desarrollar nuevas tecnologías de mamografía.

“Los Rayos X que utilizan los mamógrafos en los hospitales para obtener la imagen de mama, o de cáncer de mama, utilizan manchas del orden de punto un milímetros, eso es lo que establece la norma, aquí obtenemos manchas en micras. Eso te da una resolución mucho mayor y puedes ver estructuras más pequeñas con una mayor definición. Pensamos que es la radiografía del futuro, que es la mamografía del futuro”, explicó.

La radiografía como se conoce desde hace más de cien años, desde que la inventó Wilhelm Röntgen en 1895, es una radiografía por absorción, y sigue siendo así actualmente. Cuando las personas se toman a una radiografía, en la placa se ve la sombra del cuerpo, es decir, que hay partes del cuerpo que absorben la radiación, unas más que otras, y lo que se ve en la placa es la radiación que logró pasar y que llega hasta la placa. A final de cuentas, la radiografía es un patrón de absorción.

En los últimos años, indicó Herrera Corral, se ha desarrollando a nivel de laboratorio, todavía no a nivel de hospital, un método distinto al de la absorción, llamado radiografía por contraste de fase. Que consiste, a grandes rasgos, en detectar las variaciones en las ondas de los rayos: “los rayos X son ondas que tienen una cierta intensidad, la cual se utiliza para la absorción, pero también tienen una fase, es decir, que las ondas pueden ir en consonancia, o ir unas más adelantadas que otras.

“La cresta de las ondas, como van unas más adelantadas que otras, cuando pasan por un objeto, la fase también se retrasa. Los detectores –que se usan actualmente– normalmente no son sensibles a ese corrimiento de la fase y por eso es que hemos utilizado la radiografía por absorción todo este tiempo. Lo que nosotros queremos hacer es un arreglo ingenioso de cristales, por ejemplo, para hacer que el corrimiento en la fase se traduzca en la imagen, que la podamos ver, y haciendo eso obtendríamos imágenes mucho más nítidas, en particular para estructuras microscópicas como microcalcificaciones en mama, o para pequeñas estructuras tubulares, como para angiografía, ahí sería muy útil”, detalló.

Además de mejorar la calidad de las imágenes, el desarrollo de esta tecnología reduciría el número de veces a las que los pacientes son sometidos a la radiación. El investigador recordó que la pertinencia de esta investigación, entre otras cosas, radica en que el cáncer de mama ha desplazado al cáncer cervicouterino como el más mortal entre las mujeres: “Ahora la primera causa de muerte por cáncer en mujeres es el cáncer de mama, entonces sabemos que este tema va a ser cada vez más importante en México, y en el mundo en general, y por ello elegimos como un proyecto desarrollar la tecnología de radiografía por contraste de fase”.

Finalmente, comentó que posiblemente en un par de años ya tendremos resultados muy interesantes y cosas importantes que decir. Mientras tanto, una de las imágenes captada mediante este sistema experimental, fue publicada en el libro Curtis de Biología de nivel preparatoria. “Fue un trabajo que hicimos con un estudiante, estábamos haciendo procesamiento de imágenes, él encontró algunas transformaciones matemáticas muy interesantes que impactan en la calidad de la imagen; nos la pidieron y la publicaron”.

Nancy Zúñiga Murrieta