Basta um toque no botão para melhorar cinco vezes a resolução das imagens de ultrassom. Isso se deve a bolhas flutuando na corrente sanguínea e a um algoritmo inteligente.
Aos olhos treinados de um médico, as formas e texturas branco-acinzentadas de uma imagem de ultrassom revelam mais do que para o leigo. Mas as menores estruturas vasculares permaneceram indefinidas – até agora. A equipe do Departamento de Engenharia Médica da Ruhr University Bochum, liderada pelo professor Georg Schmitz, está aperfeiçoando a microscopia de localização por ultrassom (ULM). Ao implantar um agente de contraste comercialmente disponível com microbolhas e realizar uma série de etapas de cálculo, agora é possível, por exemplo, obter imagens da estrutura vascular de um rim de camundongo nos mínimos detalhes, bem como da estrutura vascular dos tumores. Rubin, a revista científica da Ruhr University Bochum, Alemanha, apresenta um artigo sobre esta pesquisa.
Schmitz e sua equipe vêm refinando essa técnica há mais de dez anos. Em 2011, eles tiveram a brilhante ideia de usar um agente de contraste composto por microbolhas para imagens de alta resolução de vasos em ultrassom. Eles seguem o fluxo do sangue nos menores vasos e refletem tão bem as ondas de ultrassom que ficam brancas na imagem. “O agente de contraste permanece no corpo apenas por cerca de dez minutos, depois as bolhas se rompem e o gás é exalado pelos pulmões”, explica Georg Schmitz. Leva apenas 30 a 90 segundos para tirar as imagens.
Marcando o centro de cada vesícula
Para aumentar drasticamente a resolução de uma imagem de ultrassom, é necessário realizar várias etapas intermediárias. Os movimentos involuntários do corpo do paciente devem ser levados em consideração. Na etapa seguinte, o algoritmo desenvolvido pelos pesquisadores retira o fundo das imagens para que apenas as vesículas sejam exibidas. Depois, o centro de cada bolha individual deve ser marcado. E finalmente: o cálculo complicado de qual bolha percorreu qual caminho. “Nosso algoritmo sempre olha para um grupo de imagens vizinhas e usa a probabilidade mais alta para decidir qual caminho uma bolha tomou”, explica Georg Schmitz.
O que finalmente emerge de todo o cálculo após alguns minutos é uma imagem do sistema de pequenos vasos através dos quais as bolhas se moveram. É até possível ler a direção e a velocidade em que as bolhas passaram.
Medir ou prever o sucesso terapêutico
“A direção do movimento e a forma dos pequenos vasos através dos quais o sangue flui são informações que os médicos precisam de saber com precisão”, sublinha Georg Schmitz, que trabalhou com parceiros clínicos em vários projetos. “Isso porque permite identificar as características de um tumor, por exemplo: de onde ele vem? Essas informações podem fornecer informações sobre o quão agressiva é uma doença e, possivelmente, também sobre qual terapia funcionará ou não. Observar os menores vasos também é valioso para monitorar o efeito da quimioterapia. A microscopia de localização por ultrassom é atualmente o único método de imagem clínica que pode tornar visíveis esses finos vasos sanguíneos a uma profundidade de vários centímetros.
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