Imágenes avanzadas de rayos X con contraste de fase revelan vasos sanguíneos y nervios en momias antiguas

• Nuevas imágenes de contraste de fase basadas en propagación pueden capturar tejidos blandos de restos antiguos en detalle. 
• Genera una resolución celular y subcelular de alta espacialidad 3D. 
• La tecnología puede ayudar a comprender mejor el estilo de vida, las enfermedades y la muerte en la antigüedad. 

La radiografía de rayos X y la tomografía computarizada (TC) son algunas de las técnicas más utilizadas para el análisis no destructivo de momias animales y humanas. Estas metodologías de rayos X dependen del contraste de absorción y han sido extremadamente útiles en campos como la paleopatología y la arqueología.

El contraste de absorción funciona muy bien al examinar huesos y otros materiales densos, pero no puede proporcionar suficientes detalles cuando se trata de tejidos blandos. Es por eso que los investigadores del Real Instituto de Tecnología KTH en Suecia propusieron una imagen de contraste de fase basada en la propagación.

Este nuevo método es capaz de obtener imágenes de tejidos blandos de momias y otros restos antiguos hasta un nivel microscópico. El objetivo principal del estudio es proporcionar una alternativa eficaz a la TC tradicional para examinar el tejido blando antiguo.

En este estudio, los investigadores examinaron la mano derecha humana momificada egipcia del Museo del Mediterráneo. La mano pertenecía a un hombre y databa de alrededor del 400 a. C.

Resolución de las imágenes de salida

Esquema de la configuración experimental | Cortesía de investigadores 

Mientras que la TC tradicional depende de la absorción de rayos X en la muestra, la TC de contraste de fase basada en propagación examina el cambio de fase inducido de los rayos X. Dado que el cambio de fase en los tejidos blandos es casi 3 órdenes de magnitud mayor que las energías de absorción de rayos X, produce una calidad superior con detalles (con resolución celular), lo que permite a los investigadores distinguir mejor entre diferentes tipos de tejidos.

Referencia:Radiología | doi:10.1148/radiol.2018180945 | RSNA

Más específicamente, genera una resolución celular y subcelular de alta espacialidad 3D que mejora el descubrimiento de tejidos blandos y facilita la diferenciación entre tejido sano y patológico.

TC de mano momificada que muestra tejido blando (derecha) | cortesía de investigadores 

Las técnicas 2D existentes limitan la capacidad de visualización a una sola dirección, con el riesgo de perder características. La TC de contraste de fase, por otro lado, ofrece la opción de buscar imágenes reconstruidas en áreas arbitrarias o representadas como un volumen total. Esto podría resultar muy útil para extraer muestras para exámenes genéticos o bioquímicos.

Las resoluciones de las fotografías finales estuvieron entre 6 y 9 micrómetros. Así, los investigadores pudieron observar restos de nervios, vasos sanguíneos y células adiposas. De hecho, detectaron con éxito vasos sanguíneos en el lecho ungueal y distinguieron múltiples capas de piel.

¿Qué sigue?

El estudio señala la ventaja de la TC tradicional sobre las técnicas antiguas utilizadas en paleopatología de tejidos blandos que requieren una extracción de tejido dura y un procesamiento químico, que son perjudiciales para los especímenes antiguos y frágiles. Así como la TC se ha convertido en un método estándar para investigar restos antiguos, los investigadores creen que las imágenes de contraste de fase basadas en la propagación pronto reemplazarán al método existente.

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Esta nueva tecnología ayudará a los arqueólogos a extraer datos detallados de los tejidos blandos y comprender mejor el estilo de vida, las enfermedades y la muerte en la antigüedad. En general, abre nuevas posibilidades de histología virtual, reduciendo aún más la necesidad de antiguos métodos invasivos. Con el tiempo, esto conducirá a descubrimientos útiles en la investigación médica y la paleopatología.