Un grupo de científicos de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) ha presentado una nueva técnica de reconstrucción de imágenes basada en el uso de microondas para detectar pequeños tumores en la mama y con la que se podría diagnosticarlos con eficacia por medios no invasivos sin necesidad de aplicar radiación perjudicial para las personas.
La utilización de las imágenes por microondas para la detección precoz del cáncer de mama podría permitir un diagnóstico médico de mayor sensibilidad que las técnicas usadas hoy en día, aunque a costa de renunciar a la mayor resolución que ofrecen los rayos X, pero esto no debería importar si se consigue una detección fiable, indican los investigadores, del Grupo de Modelización, Simulación y Matemática Industrial de la UC3M.
Es decir, se renuncia a tener una imagen detallada del interior de la mama pero se consigue saber con una gran fiabilidad si existe o no un tumor y caracterizar su grado de malignidad, reduciendo los márgenes de error de las técnicas de diagnóstico actuales. Y además, sin dañar los tejidos, gracias a la menor intensidad y energía de este tipo de radiación no ionizante. En resumen: menos resolución, pero más contraste, fiabilidad y seguridad.
El fundamento físico que facilita el empleo de microondas para la detección del cáncer de mama es que los tumores presentan unas propiedades dieléctricas muy diferentes a las de los tejidos sanos cuando incide sobre ellos este tipo de radiación. Basándose en esto, los científicos de la UC3M han creado un algoritmo, una cadena de operaciones matemáticas, capaz de traducir la información que conlleva las medidas recogidas en la superficie de la mama teniendo en cuenta las características internas de estas, como la distribución del tejido graso y fibrogandular, para obtener una imagen final con la que realizar el diagnóstico.
Según los experimentos numéricos llevados a cabo por estos investigadores, esta estrategia permite detectar en la mayoría de los casos los tumores para conocer después su forma, situación y caracterización, es decir, saber si es benigno o maligno. Esta investigación está recogida en la tesis doctoral de Natalia Irishina, dirigida por los profesores Miguel Moscoso y Oliver Dorn, del departamento de Ciencia e Ingeniería de los Materiales e Ingeniería Química de la UC3M, que han publicado un artículo científico al respecto en la revista IEEE Transactions on Biomedical Engineering con el título “Microwave Imaging for Early Breast Cancer Detection Using a Shape-based Strategy”.
Una alternativa a las mamografías
Esta nueva técnica de reconstrucción de imágenes aparece como una posible alternativa a las mamografías, que utilizan dosis bajas de rayos X y que se procuran limitar para no exponer al paciente a radiación de alta energía. Por ello, se suelen utilizar con mayor asiduidad otras técnicas más inocuas, como las ecografías, basadas en ultrasonidos, a la vez que se exploran otras líneas de investigación, como las imágenes de microondas, que usan radiación electromagnética del orden de unos pocos gigahercios.
Además, la probabilidad de un falso negativo en una mamografía es bastante elevado: “La posibilidad de no detectar un tumor presente en la mama con una mamografía oscila entre un 10 y un 20 por ciento, según los estudios que se consulten, y la detección se hace más difícil cuando la mujer es muy joven”, indica el profesor Miguel Moscoso.
Las nuevas técnicas de imagen en las que trabajan estos científicos intentan superar estas limitaciones reduciendo los márgenes de error actuales, aunque todavía se encuentran en una fase de evaluación. Científicos e ingenieros de todo el mundo se están centrando ahora en otros aspectos técnicos, como el desarrollo de antenas con características útiles especialmente diseñadas para esta aplicación.
“Existen muy pocos prototipos con el equipamiento necesario y se encuentran en su mayoría en EEUU, pero nuestro grupo tiene contactos con algunos de ellos, para que en el futuro podamos dar el paso de estudiar casos reales, porque hasta ahora hemos demostrado la capacidad y el potencial de esta técnica en varios entornos de simulación”, comenta el profesor Oliver Dorn. Además, los investigadores de la UC3M están empezando a establecer contacto con algunos hospitales españoles para evaluar posibles colaboraciones al respecto y continúan esta y otras líneas de investigación, tras obtener financiación por parte del Ministerio de Ciencia e Innovación para desarrollar el proyecto “Modelos computacionales para técnicas no invasivas de reconstrucción de imagen de interés en biomedicina”.
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