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Técnicas de imagem como tomografia computadorizada, ressonância magnética, tomografia por emissão de pósitrons e ultrassom tornaram-se indispensáveis no mundo médico. Cada método não apenas abre insights únicos sobre o interior das pessoas, mas também permite que os médicos tirem conclusões sobre defeitos ou processos funcionais no corpo humano.
Uma equipe de físicos e médicos da Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) agora conseguiu fazer outra tecnologia de imagem – e livre de radiação – pronta para uso em humanos. Seu nome: Imagem de Partículas Magnéticas (MPI). Com o scanner portátil que desenvolveram é possível, entre outras coisas, visualizar processos dinâmicos no corpo humano, como o fluxo sanguíneo.
O professor Volker Behr e o Dr. Patrick Vogel, do Instituto de Física da Universidade, são os responsáveis por este estudo; eles já publicaram os resultados na revista Relatórios Científicos da Natureza.
Uma alternativa sensível e rápida
A imagem por partículas magnéticas é uma técnica baseada, como o nome sugere, na visualização direta de nanopartículas magnéticas. Tais nanopartículas não ocorrem naturalmente no corpo humano e devem ser administradas como marcadores. “Assim como a tomografia por emissão de pósitrons, que se baseia na administração de substâncias radioativas como marcadores, esse método tem a grande vantagem de ser sensível e rápido sem ‘ver’ sinais interferentes de fundo de tecidos ou ossos”, explica Volker Behr.
O MPI não se baseia na detecção de raios gama de um marcador radioativo como a tomografia por emissão de pósitrons, mas no sinal de resposta das nanopartículas magnéticas a campos magnéticos que mudam com o tempo. “Neste processo, a magnetização das nanopartículas é especificamente manipulada com a ajuda de campos magnéticos externos, por meio dos quais não apenas sua presença, mas também sua posição espacial no corpo humano pode ser detectada”, diz o físico Patrick Vogel, primeiro autor da publicação.
Um pequeno scanner para grandes insights
A ideia do MPI não é nova. Já em 2005, a empresa Philips conseguiu mostrar as primeiras imagens dessa nova abordagem em um pequeno demonstrador, que, no entanto, só podia coletar amostras de alguns centímetros. E o desenvolvimento de aparelhos adequados para examinar humanos se mostrou mais difícil do que o esperado, levando a construções grandes, pesadas e caras.
Em 2018, a equipe liderada pelo professor Volker Behr e Patrick Vogel encontrou uma nova maneira de implementar os complexos campos magnéticos necessários para a geração de imagens em um design muito menor. Em um projeto de pesquisa de vários anos financiado pela Fundação Alemã de Pesquisa (DFG), os cientistas conseguiram implementar o novo conceito em um scanner MPI (imagem de partícula magnética intervencional – iMPI) projetado especificamente para intervenção.
“Nosso scanner iMPI é tão pequeno e leve que você pode levá-lo a praticamente qualquer lugar”, explica Vogel. Os autores demonstram de forma impressionante essa mobilidade do scanner em uma medição simultânea em tempo real em comparação com um aparelho especial de raios X, que é o aparelho padrão em angiografia em hospitais universitários. A equipe liderada pelo professor Thorsten Bley e pelo Dr. Stefan Herz do Departamento de Radiologia Intervencionista do Hospital Universitário de Würzburg, que acompanhou este projeto desde o início, realizou as medições em um fantoma vascular realista e avaliou as primeiras imagens.
“Este é um primeiro passo importante para a intervenção livre de radiação. MPI tem o potencial de mudar este campo para sempre”, disse o Dr. Stefan Herz, autor sênior da publicação.
Próximos passos da pesquisa
Além de outras medições empolgantes com o dispositivo iMPI, os dois físicos agora estão trabalhando no desenvolvimento de seu scanner. O objetivo principal é melhorar ainda mais a qualidade da imagem.
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