Imagenología de rayos X de contraste de fase avanzada revela vasos sanguíneos y nervios en momias antiguas

• Nueva imagenología de contraste de fase basada en propagación captura tejidos blandos de restos antiguos en detalle.
• Genera resolución celular y subcelular 3D de alta espacial.
• La tecnología ayuda a entender mejor estilo de vida, enfermedades y muerte de la antigüedad.

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

El contraste de absorción funciona genial examinando hueso y otro material denso, pero no proporciona suficientes detalles cuando se trata de tejidos blandos. Por eso investigadores del KTH Royal Institute of Technology en Suecia propusieron imagenología de contraste de fase basada en propagación.

Este nuevo método es capaz de imaginar tejidos blandos de momias y otros restos antiguos hasta nivel microscópico. El objetivo principal del estudio es proporcionar una alternativa efectiva a la TC tradicional para examinar tejidos blandos antiguos.

En este estudio, investigadores examinaron una mano derecha humana momificada egipcia del Museo del Mediterráneo. La mano pertenecía a un masculino y data de alrededor de 400 a.C.

Resolución de imágenes de salida

Esquema de configuración experimental | Cortesía de los investigadores

Mientras 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 rayos X. Dado que el cambio de fase en tejidos blandos es casi 3 órdenes de magnitud mayor que las energías de absorción de rayos X, produce calidad superior con detalles (a resolución celular), permitiendo a investigadores distinguir mejor entre diferentes tipos de tejidos.

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

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

TC de mano momificada mostrando tejido blando (derecha) | Cortesía de los investigadores

Las técnicas 2D existentes limitan la capacidad de visualización a una sola dirección, arriesgando características perdidas. La TC de contraste de fase, por otro lado, proporciona opción de buscar a través de imágenes reconstruidas en áreas arbitrarias o renderizadas como volumen total. Esto podría ser muy útil para extraer muestras para examen genético o bioquímico.

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

¿Qué sigue?

El estudio señala la ventaja de la TC tradicional sobre técnicas antiguas usadas en paleopatología de tejidos blandos que requieren extracción de tejido agresiva y procesamiento químico, dañinos para especímenes antiguos frágiles. Al igual que la TC se convirtió en método estándar para investigar restos antiguos, investigadores creen que la imagenología de contraste de fase basada en propagación pronto reemplazará el método existente.

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Esta nueva tecnología ayudará a arqueólogos a extraer datos detallados de tejido blando y entender mejor estilo de vida, enfermedades y muerte de la antigüedad. En general, abre nuevas posibilidades de histología virtual, disminuyendo aún más el requerimiento de métodos invasivos antiguos. Eventualmente, esto llevará a descubrimientos útiles en investigación médica y paleopatología.