Sincrotrón compacto simplifica la angiografía coronaria

Un acelerador de partículas en miniatura podría reducir significativamente la cantidad de agentes de contraste necesarios para la angiografía coronaria, mediante la generación de rayos X monoenergéticos.

 

Desarrollado por investigadores de la Universidad Técnica de Múnich (TUM, Alemania) y de la Klinikum rechts der Isar (Múnich, Alemania), el mini-sincrotrón Munich Compact Light Source (MuCLS) puede generar rayos X que tienen un nivel de energía monoenergético óptimo y exacto. Mientras que esto era posible previamente con los aceleradores de partículas circulares con un diámetro de varios cientos de metros, el MuCLS es mucho más pequeño, de alrededor del tamaño de un coche.

 

Los agentes de contraste como el yodo y el gadolinio tienen un borde de absorción de energía, lo que significa que cuando la sustancia se expone a los rayos X, de cierto nivel de energía, el contraste de la imagen en el órgano marcado es muy bueno. Pero cuando los niveles de energía están por debajo del borde de absorción (30 keV para el yodo), el contraste se deteriora rápidamente. El contraste también se hace más débil a energías muy por encima del borde de absorción. En consecuencia, las fuentes convencionales de rayos X de amplio espectro, requieren una cantidad adecuada de agente de contraste para compensar este efecto y obtener una imagen suficientemente nítida para el diagnóstico.

 

Según los investigadores, el uso de rayos X monoenergéticos haría posible disminuir la concentración requerida de agentes de contraste de manera significativa. Los niveles de yodo podrían reducirse en alrededor de un tercio sin que hubiese pérdida de contraste, mientras que para el gadolinio la reducción podría ser aún mayor, alrededor del 50%. Los investigadores añadieron que el enfoque experimental se puede extender en el futuro a la angiografía de sustracción, de doble filo, de energía K, donde la energía del haz oscila rápidamente entre, por encima y por debajo, del borde de absorción de energía. El estudio fue publicado el 9 de febrero de 2017 en la revista Nature Scientific Reports.

 

“Las fuentes convencionales de rayos X generan una gama relativamente amplia de niveles de energía. Por el contrario, la energía de los rayos X producidos por el MuCLS puede ser controlada con mucha más precisión”, dijo la autora principal, la física, Elena Eggl, PhD, de la TUM. “El MuCLS es la primera máquina de su clase; Además, está diseñado para la investigación fundamental, y no para el examen de los pacientes. Pero con simulaciones computacionales detalladas y pruebas con el corazón de un cerdo, utilizando vasos sanguíneos teñidos con yodo, pudimos demostrar la factibilidad del método”.

 

“Los tejidos blandos como los órganos y los vasos sanguíneos son casi imposibles de examinar en las imágenes de rayos X; Para detectar un estrechamiento u otros cambios en los vasos sanguíneos coronarios, a los pacientes, por lo tanto, por lo general se les inyecta un agente de contraste yodado”, dijo la autora principal, Daniela Münzel, MD, profesora adjunta de la radiología en la Klinikum rechts der Isar. “Estas sustancias pueden a veces ser peligrosas para la salud, particularmente en pacientes con insuficiencia renal; Pueden surgir complicaciones, en algunos casos, incluso insuficiencia renal”.