Escáneres portátiles

Los aparatos compactos podrían reducir el coste de las resonancias magnéticas.

Las máquinas de resonancia magnética son muy útiles para obtener imágenes del cerebro. [YUMIYUM/GETTY IMAGES]

Los escáneres de resonancia magnética son herramientas cruciales en la medicina moderna. Sin embargo, estos enormes instrumentos suelen costar entre 1 y 3 millones de dólares. Además, requieren salas especiales para contener los potentes campos magnéticos generados y bloquear las señales externas, así como complejos sistemas de refrigeración por helio líquido. Alrededor de dos tercios de la población mundial carecen de acceso a estos aparatos, el 90 por ciento de los cuales se encuentran en países de renta alta.

No obstante, las alternativas de bajo coste ya son casi una realidad. En un estudio publicado en Nature Communications, un grupo de la Universidad de Hong Kong dirigido por el ingeniero biomédico Ed Wu describe un aparato de resonancia magnética que es lo bastante compacto como para trasladarlo sobre ruedas, no necesita blindaje y se conecta a un enchufe normal. Este sistema de resonancia magnética «de campo ultrabajo» (ULF, por sus siglas en inglés) carece de la resolución que requieren algunos diagnósticos de precisión, pero sus costes de fabricación no superarían los 20.000 dólares. Además, el diseño y los algoritmos del aparato son de código abierto, lo que anima a los investigadores de todo el mundo a contribuir a su desarrollo.

La resonancia magnética aprovecha el hecho de que la mayor parte del cuerpo humano es agua. Los protones de los átomos de hidrógeno del agua tienen momentos magnéticos de espín, que pueden alinearse temporalmente debido al campo magnético de un escáner y ser examinados mediante pulsos de radiofrecuencia. Los diferentes tejidos poseen concentraciones de agua y propiedades magnéticas distintas, lo cual genera contrastes de claros y oscuros en las imágenes reconstruidas.

El diseño de ULF emplea imanes permanentes que no precisan refrigeración, en vez de los electroimanes superconductores habituales. Asimismo, genera campos magnéticos menos intensos que los de un aparato estándar de resonancia magnética, por lo que no requiere sistemas de protección. Su principal desventaja radica en que las señales son más débiles, y eso reduce la resolución de las imágenes.

Para facilitar la portabilidad, el nuevo diseño prescinde del blindaje contra el ruido externo de radiofrecuencia. A cambio, un algoritmo de aprendizaje profundo reconoce y predice las interferencias y luego las elimina de las señales medidas. «Es una innovación muy útil», valora Sairam Geethanath, ingeniero biomédico de la Universidad de Columbia ajeno al estudio. «Es similar a los auriculares con cancelación de ruido, que intentan descubrir el patrón del ruido en tiempo real para suprimirlo.»

Los investigadores probaron el dispositivo con 25 pacientes y compararon las imágenes obtenidas con las de un aparato estándar de resonancia magnética. Y, en general, lograron identificar las mismas patologías, que incluían tumores y derrames cerebrales. «Las imágenes parecen tener la calidad suficiente para ser de utilidad clínica en diversas situaciones», afirma Tom Johnstone, neurocientífico de la Universidad de Tecnología Swinburne de Melbourne que tampoco participó en el estudio. «Si la resonancia magnética de ULF estuviera disponible en más ciudades o incluso en las unidades móviles, eso facilitaría la evaluación rápida de los accidentes cerebrovasculares, que tiene un gran impacto en el éxito de las intervenciones.»

El nuevo diseño se suma a la creciente lista de escáneres de resonancia magnética de ULF en desarrollo. El año pasado, la compañía estadounidense Hyperfine obtuvo la autorización de la Administración de Alimentos y Medicamentos de ese país para construir un escáner portátil, si bien los detalles del diseño son confidenciales. Por contra, los datos, diseños y algoritmos de Wu y sus colaboradores están disponibles en línea, lo que podría acelerar las mejoras en la técnica de ULF.

El objetivo último no es que los aparatos de ULF sustituyan completamente a los escáneres de campos altos, pero resultan prometedores en contextos de triaje, donde los pacientes no pueden trasladarse o el tiempo es crucial, explica Geethanath.

Wu cree que el abanico de aplicaciones se ampliará conforme vayan mejorando las prestaciones. «Ahora mismo, los sistemas de resonancia magnética se construyen como si no supiéramos nada sobre lo que escaneamos», indica. «Pero a menudo la información que necesitamos es muy sutil» y conlleva identificar diferencias entre lo observado y lo esperado. «Esto supondrá una gran revolución, impulsada por métodos informáticos de bajo coste.»

Esta es una versión editada del artículo publicado el 21 de diciembre de 2021 en la sección de Actualidad Científica.

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