Mini scanner de MRI poderia diagnosticar lesões no joelho com mais precisão

Pesquisadores desenvolveram um protótipo de mini scanner de ressonância magnética que se encaixa ao redor da perna de um paciente.

01 Jul, 2019

A equipe de cientistas do Colégio Imperial de Londres diz que o dispositivo - que usa o chamado efeito "ângulo mágico" - poderia ajudar a diagnosticar lesões no joelho mais rapidamente e com mais precisão. Em um estudo de prova de conceito usando joelhos de animais, os resultados sugerem que a tecnologia poderia ser usada para mostrar todas as estruturas do joelho.  A pesquisa foi financiada pelo Instituto Nacional de Pesquisa em Saúde. 

Os pesquisadores dizem que o dispositivo (que parece um grande anel de metal através do qual o paciente coloca a perna) pode ajudar a diagnosticar condições como lesões nos ligamentos cruzados - particularmente comuns entre os jogadores de futebol. Além disso, o pequeno tamanho do dispositivo poderia permitir que ele fosse usado em clínicas locais e até em cirurgias da GP - General Practitioner, clínica geral, reduzindo potencialmente os tempos de espera do sistema público de saúde na Inglaterra, conhecido como NHS (National health service),para exames de ressonância magnética. 

Atualmente, os principais componentes das articulações do joelho, como ligamentos e tendões, são difíceis de ver detalhadamente nas ressonâncias magnéticas, explica Karyn Chappell, pesquisador e radiologista do Laboratório MSK do Imperial: "Lesões no joelho afetam milhões de pessoas - e exames de ressonância magnética, são cruciais para diagnosticar o problema, levando a um tratamento rápido e eficaz. No entanto, atualmente enfrentamos dois problemas: o tecido conjuntivo no joelho não é claro em exames de ressonância magnética, e as pessoas estão esperando muito tempo para uma tomografia ".

Dr Chappell acrescentou: "Isso pode causar problemas particulares para as mulheres, pois elas estão em maior risco de lesões no ligamento cruzado anterior. As razões para isso não são claras, mas podem estar ligadas a hormônios como o estrogênio, tornando os ligamentos mais elásticos, levando a mais lesões nas articulações". As lesões do joelho comumente afetam uma das três áreas: os tendões (que ligam o músculo ao osso), o menisco (uma almofada de cartilagem que impede que os ossos das articulações se esfreguem) ou os ligamentos (faixas duras de tecido conjuntivo que prendem os ossos), em um conjunto juntos). 

Após uma lesão no joelho, um médico pode encaminhar um paciente para uma ressonância magnética para ajudar a determinar qual parte da articulação está lesionada. Os exames de ressonância magnética usam uma combinação de ondas de rádio e magnetos fortes para "inverter" as moléculas de água no corpo. As moléculas de água enviam um sinal, que cria uma imagem. No entanto, os tendões, ligamentos e meniscos geralmente não são visíveis com a ressonância magnética, devido à maneira como as moléculas de água são organizadas nessas estruturas, explica o Dr. Karyn Chappell. 

"Essas estruturas são normalmente pretas em um exame de ressonância magnética - elas simplesmente não produzem muito sinal que pode ser detectado pela máquina para criar a imagem. Isso é porque elas são feitas principalmente da proteína colágeno, dispostas como fibras. O colágeno fibras mantêm moléculas de água em uma configuração apertada, e é na verdade a água que é detectada pela ressonância magnética. Se você ver um sinal, sugere que há mais fluido na área - o que sugere danos, mas é muito difícil para os médicos dizerem de forma conclusiva se há lesão ".

Para superar este problema, o Dr. Chappell utilizou o poder de um fenômeno chamado "ângulo mágico": "O brilho desses tecidos, como tendões e ligamentos nas imagens de ressonância magnética, depende fortemente do ângulo entre as fibras de colágeno e o campo magnético do scanner. Se este ângulo é de 55 graus a imagem pode ser muito brilhante, mas para outros ângulos é geralmente muito escuro. "

A equipe explica que o ângulo mágico é alcançado em seu scanner porque eles são capazes de alterar facilmente a orientação do campo magnético. Enquanto o paciente se senta confortavelmente em uma cadeira, o ímã especialmente projetado (que usa motores e sensores semelhantes aos encontrados em robôs nas fábricas de automóveis) pode girar em torno da perna e orientar o campo magnético em várias direções. Isso não é possível nos atuais scanners de ressonância magnética do hospital, que também são muito mais caros do que o scanner protótipo.

"Anteriormente, o fenômeno do ângulo mágico era visto como um problema, pois poderia significar que a equipe médica erroneamente pensava que o joelho estava lesionado. No entanto, percebi que, se fizéssemos vários exames ao redor do joelho, poderíamos usar o sinal produzido pelo efeito de ângulo mágico para construir uma imagem clara das estruturas do joelho ", explicou o Dr. Chappell.

"Especificamente, podemos combinar imagens obtidas em diferentes ângulos de ímã e não apenas aumentar o brilho, mas também ver como as fibras de colágeno são organizadas. Isso nos permite estabelecer o padrão de fibras de colágeno nas estruturas do joelho, informação crucial à frente de tratamentos como reparar um menisco rasgado ", acrescentou Dr. Chappell.

"No momento, é muito difícil ver em que direção as fibras de colágeno correm em um menisco. Isso é importante porque a costura através das fibras reparará efetivamente uma lágrima no menisco. No entanto, se o ponto estiver na mesma direção que as fibras, o reparo pode falhar. "

Em um novo estudo, publicado na revista Magnetic Resonance in Medicine , a equipe multidisciplinar escaneou as articulações dos joelhos de seis cabras e dez cães em um scanner de ressonância magnética convencional. Todas as pernas de cachorro foram doadas pelo Royal Veterinary College, tendo sido doadas para pesquisa por proprietários de cães após a morte de seu animal de estimação. Os cães sofrem de lesões no joelho e artrite semelhantes aos seres humanos, tornando-os um bom assunto para o estudo.

Os resultados mostraram que o uso do ângulo mágico pode detectar com precisão os danos do ligamento e do tendão. A equipe diz que agora sabe que a varredura de ângulo mágico pode ser usada para visualizar o joelho, combinando isso com o novo mini scanner de protótipo poderia permitir que os joelhos sejam digitalizados com precisão com essa tecnologia - e espera avançar para testes em humanos do 'mini' scanner dentro de um ano.

Dr. Chappell explicou: "Embora este seja um estudo de prova de conceito em estágio inicial, ele mostra que a tecnologia poderia potencialmente ser usada para detectar com precisão a lesão no joelho. Agora esperamos entrar em testes em humanos - e explorar se essa tecnologia poderia ser usada para outras articulações, como tornozelos, pulsos e cotovelos ".

Fonte: Colégio Imperial de Londres. "Mini varredor de MRI 'mágico' poderia diagnosticar lesões no joelho com mais precisão." ScienceDaily. ScienceDaily, 28 de junho de 2019. <www.sciencedaily.com/releases/2019/06/190628120517.htm>.

 

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