- La estructura experimental aumentó aproximadamente un 192% la transmisión relativa del ultrasonido a través del modelo utilizado por los investigadores.
- La tecnología todavía presenta artefactos y únicamente se ha probado sobre estructuras artificiales que reproducen placas vasculares, no en pacientes.
Las placas calcificadas pueden actuar como una barrera para los ultrasonidos y dificultar la visualización de los tejidos que se encuentran detrás. Un equipo internacional ha probado ahora una pequeña estructura impresa en 3D destinada a reducir ese problema y conseguir que una mayor proporción de la señal acústica atraviese materiales altamente reflectantes.
El trabajo, publicado este 17 de agosto en Scientific Reports, utiliza una denominada meta-matching layer, una capa de adaptación formada por microestructuras más pequeñas que la longitud de onda empleada durante la exploración.
Su función es modificar progresivamente la impedancia acústica entre diferentes materiales. En términos sencillos, intenta evitar que una parte tan grande de las ondas rebote cuando encuentra una estructura calcificada.
Las calcificaciones representan un problema porque reflejan intensamente los ultrasonidos. Esa reflexión puede crear sombras y dificultar la observación de vasos u otras estructuras situadas detrás de la zona afectada.
Los investigadores diseñaron mediante simulaciones una estructura específica para trabajar a una frecuencia de 4 MHz y posteriormente la fabricaron mediante impresión 3D con una resolución de diez micrómetros.
En las pruebas realizadas sobre modelos artificiales, la configuración optimizada consiguió aumentar alrededor de un 192% la transmisión relativa de las ondas respecto al sistema sin la capa y reducir aproximadamente un 77% la reflexión relativa.
Las imágenes obtenidas mostraron además una mejor penetración de la señal hacia el interior del vaso simulado y permitieron mantener visible la estructura situada al otro lado de la placa artificial.
La magnitud de estas cifras necesita contexto. No significa que una ecografía clínica vaya a mejorar automáticamente un 192% ni que se haya demostrado una mejora diagnóstica de esa magnitud en personas.
El estudio es una prueba de concepto en un phantom, el término utilizado para los modelos físicos que reproducen determinadas propiedades de tejidos o estructuras anatómicas durante experimentos de imagen médica.
Los propios autores reconocen además una limitación importante: la superficie estructurada genera actualmente artefactos que dificultan realizar algunas mediciones de flujo de manera robusta.
Por tanto, todavía sería necesario adaptar el sistema, probarlo con geometrías más realistas y realizar posteriormente estudios preclínicos y clínicos antes de saber si puede convertirse en una herramienta para hospitales.
La fabricación mediante impresión 3D abre, no obstante, una posibilidad especialmente interesante: producir capas con geometrías diferentes y potencialmente adaptadas a las características de una zona anatómica concreta.
El estudio plantea así una forma diferente de mejorar determinadas imágenes médicas. En lugar de modificar únicamente el software o aumentar la potencia del equipo, introduce una estructura física diseñada para controlar cómo se propagan las ondas antes de atravesar el obstáculo.
