quarta-feira, 22 de março de 2017

Primeiro Scanner de corpo inteiro pode mudar a pesquisa biomédica



Qui, 16/03/2017 - 15:09
Por Bevin Fletcher, Editor Digital, Bioscience Technology

Dez anos em construção, os pesquisadores finalmente receberam financiamento para construir um protótipo do primeiro scanner de tomografia por emissão de positrões (PET) do mundo. O desenvolvimento poderia alterar significativamente a imagem médica e ajudar a avançar uma série de áreas de investigação biomédica, incluindo oncologia, desenvolvimento de drogas e materno-fetal estudos, de acordo com os cientistas envolvidos na construção do instrumento.

O projeto é co-liderado por Simon Cherry, professor de engenharia biomédica e radiologia da Universidade da Califórnia, Davis, e Ramsey Badawi, também professor de radiologia e engenharia biomédica e Chefe de Medicina Nuclear na UC Davis.

PET scanners já fornecer informações valiosas em tecidos e órgãos, o que inspirou os pesquisadores a realizar o enorme projeto de desenvolvimento de um corpo completo PET scanner?

"Foi a constatação de que estamos perdendo muito do sinal disponível", disse Cherry ao Laboratório de Equipamentos. "E a crescente apreciação de que muitas doenças e distúrbios envolvem múltiplos órgãos e sistemas no corpo." Atualmente, não há ferramentas de imagem que podem olhar para a função em todo o corpo, acrescentou.

Com a nova tecnologia, é possível ver todos os órgãos e tecidos no corpo de uma só vez e acompanhar o que está acontecendo em toda parte.

Ao contrário dos tradicionais scanners PET, que fornecem uma visão estreita de tecido, o novo scanner pode produzir uma imagem mais ampla, mas com uma resolução muito maior.

"Isso poderia nos permitir coletar imagens muito mais rapidamente, reduzindo drasticamente a desfocagem causada pelo movimento do sujeito durante a varredura", disse Cherry.

Outro benefício adicional é que são necessárias doses muito menores de rastreadores radioativos do que os scanners convencionais, abrindo a porta para estudos envolvendo populações de pacientes sensíveis, como mulheres grávidas e crianças, e exames mais seguros a longo prazo.

"A redução da dose de radiação nos permitirá digitalizar o mesmo assunto repetidamente durante um longo período para que possamos determinar melhor o curso, causas e cura de doenças crônicas, como artrite, diabetes e obesidade ", disse Badawi ao Laboratório de Equipamentos .

Atualmente, para obter uma varredura de corpo inteiro, os pesquisadores devem fazer um compósito a partir de varreduras em série, bem como informações que vêm da medição de mudanças temporais na distribuição radiotracer, que só pode ser coletado a partir de uma parte do corpo de cada vez.

"Em conseqüência, o potencial cheio do PET como uma ferramenta translational da pesquisa não foi realizado ainda," os investigadores escreveram.

O corpo total PET scanner forneceria uma solução, disseram os pesquisadores, capturando quase todos os fótons emitidos e proporcionando cobertura simultânea de todo o corpo, com um ganho de mais de 40 vezes na sensibilidade efetiva e um aumento maior do que 6 vezes em Relação sinal / ruído em comparação com imagens de corpo inteiro em scanners PET convencionais.

Aplicações gerais

O artigo, publicado em 15 de março em Science Translational Medicine , descreve uma variedade de potenciais pesquisas e aplicações de saúde.

Oncologia é a primeira área que os cientistas acreditam que esta tecnologia poderia causar um impacto.

A sensibilidade aumentada da máquina seria capaz de detectar pequenos depósitos de tumor de baixa densidade conhecidos como micrometástases. Atualmente, o padrão-ouro é todos os pacientes com indicadores de risco de metástase recebem quimioterapia, que pode ser tóxico e caro, e após o qual não é possível determinar quão eficaz o tratamento foi. O PET corpo total scanner forneceria um método não invasivo que poderia detectar estes micrometastes, orientar os médicos se a quimioterapia é apropriada, e ser capaz de avaliar a resposta terapêutica.

Este trabalho poderia então estender-se a investigações sobre doenças infecciosas, como o HIV ea tuberculose.

Uma segunda aplicação relatada no documento é o desenvolvimento de fármacos. Por exemplo, os investigadores sugerem que as investigações farmacodinâmicas de corpo total de alta sensibilidade poderiam ser realizadas durante os ensaios clínicos de fase 1 e 2. Farmacodinâmica é o estudo de como uma droga afeta um organismo.

A ultra-baixa dose de radiação também poderia apoiar a tradução da pesquisa básica em medicina materno-fetal para estudos em humanos, por exemplo, para aumentar o conhecimento de sofrimento fetal. Poderia também avançar estudos in vivo do cérebro para investigar distúrbios do desenvolvimento em crianças.

Para a Cherry, as aplicações mais excitantes são aquelas que nem sequer foram pensadas ainda.

"Tenho certeza que médicos e pesquisadores vão encontrar maneiras de usar essa tecnologia que nem sonhamos, e isso será muito emocionante", disse ele.

Ainda assim, a área de multi-sistema doença é um que piques seu interesse.

"Baseado no que sabemos agora, estou muito animado sobre como usamos essa tecnologia para estudar as complexas interações do cérebro, intestino, microbiome e sistema imunológico em uma série de doenças neurológicas e metabólicas", disse Cherry.

Desafios e limitações

Embora a tecnologia seja promissora e excitante, houve desafios para chegar a este ponto e ainda serão necessários avanços adicionais antes que o scanner PET de corpo total possa realizar seu potencial.

"A escala do sistema é enorme pelos padrões atuais", disse Cherry. O maior desafio técnico foi ter certeza de que as enormes quantidades de dados poderiam ser coletados, movidos, armazenados e processados em um período razoável de tempo sem quaisquer perdas.

Curiosamente, na opinião de Cherry, havia um desafio não técnico ainda maior a superar.

"Tivemos que convencer a pesquisa biomédica e comunidade clínica, bem como as agências de financiamento, que o alto custo inicial de desenvolvimento de um scanner que abrange todo o corpo é facilmente justificado pelas oportunidades claras que esta tecnologia tem para contribuir com novas descobertas importantes Sobre saúde humana e doenças, bem como melhorias na assistência ao paciente ", disse ele.

Os Institutos Nacionais de Saúde concederam US $ 15,5 milhões à Cherry e Badawi para liderar o consórcio multi-institucional EXPLORER para construir um protótipo do scanner através do NIH Transformative Research Award programa. A cereja antecipa que os primeiros assuntos humanos da pesquisa serão feitos a varredura em mid-to-late 2018. Desde que o uso clínico depende da aprovaçã0 da administração do alimento e da droga há alguma incerteza a respeito de quando o varredor estaria disponível ao público, mas a cereja é Esperançoso que farão varreduras clínicas dentro de três anos.

Obter aprovação é uma coisa, mas tornar a tecnologia amplamente disponível é outra. Embora os pesquisadores dizem que o corpo total PET scanner poderia ter um "impacto imediato" através de uma combinação de produzir melhor qualidade de imagem, e reduzir as doses de radiação eo tempo que leva a varredura, eles observam que o alto custo inicial poderia ser proibitivo. Os scanners são projetados para custar cerca de cinco a seis vezes mais do que os scanners convencionais.

A maioria dos centros de saúde não vai adotar a tecnologia até que os avanços tecnológicos trazer o custo para baixo, ou está provado que eles fornecem uma vantagem clínica significativa.

Um desafio inicial adicional quando o dispositivo estiver disponível é desenvolver "paradigmas de imagem que demonstrem seu poderoso e único papel", escreveram os pesquisadores. Eles acrescentaram que os biomarcadores de imagem precisarão ser desenvolvidos para que algumas das aplicações mais avançadas possam ser realizadas.

As enormes quantidades de dados coletados pelo scanner também exigem que as metodologias de análise sejam desenvolvidas e refinadas.

Ainda assim, os cientistas estão esperançosos e antecipam, com base na evolução anterior da tecnologia PET, um "processo auto-realizável", onde a pesquisa e o uso clínico levarão a avanços tecnológicos que diminuirão o custo e impulsionarão a adoção e o uso na medicina translacional e nos cuidados de saúde.

Um comentário:

  1. Olá Nanci, como você etá ?...como estão os exames de acompanhamento, tudo ok ?
    Abraço

    ResponderExcluir

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