Desarrollo de Tomografía Fotoacústica

El cáncer afecta a casi el 50 % de las personas en el Reino Unido y representa alrededor del 30 % de todas las muertes. Para casi todos los cánceres, tanto el pronóstico como el tratamiento dependen fundamentalmente del grado de diseminación en el momento del diagnóstico, es decir, del estadio del tumor. Por ejemplo, el cáncer de intestino (colorrectal) en etapa inicial confinado a la pared intestinal tiene una tasa de curación de casi el 95 %, mientras que es inferior al 50 % cuando se disemina a los ganglios linfáticos (LN). De manera similar, los pacientes con afectación del LN por cáncer de mama pueden requerir una cirugía más extensa para extirpar el ganglio afectado y tener una supervivencia a largo plazo más pobre que los pacientes sin enfermedad del LN, incluso con pequeños volúmenes de tumor ganglionar. Lo mismo es cierto para la mayoría de los otros tumores malignos de órganos sólidos. Por lo tanto, como principio oncológico general, los pacientes con enfermedad avanzada a menudo requieren un tratamiento más agresivo, como quimioterapia preoperatoria (neoadyuvante), radioterapia o ambas; y por lo general necesitan una cirugía/radioterapia más extensa cuando se instituye el tratamiento definitivo.

Dicha toma de decisiones terapéuticas depende fundamentalmente del conocimiento previo de si un determinado paciente tiene o no diseminación de la enfermedad. Esto, a su vez, requiere una serie de pruebas diseñadas para determinar con precisión la extensión y la ubicación anatómica de la diseminación del cáncer por todo el cuerpo. Esto generalmente se logra a través de una combinación de pruebas de imágenes médicas (como ultrasonido, tomografía computarizada [CT], imágenes de resonancia magnética [MRI] y técnicas de medicina nuclear, p. tomografía por emisión de positrones [PET]) y muestreo de tejido (biopsia). Desafortunadamente, estas técnicas son imperfectas, tanto para la estadificación local del cáncer primario como para su diseminación a los GL locales. Por ejemplo, en algunos tipos de cáncer, más del 50 % de los ganglios linfáticos malignos miden menos de 10 mm, el límite más utilizado para definir un ganglio linfático anormal mediante imágenes médicas convencionales[9]. Por lo tanto, para muchos tumores es una práctica común tratar todo el grupo de NL regionales, ya sea mediante extirpación quirúrgica o radioterapia. Esta estrategia corre el riesgo de sobretratamiento para muchos e introduce los efectos adversos asociados con un daño tisular tan extenso. Con respecto a los tumores primarios, la extensión precisa de la diseminación tumoral local puede determinar si se puede lograr o no una resección local limitada en lugar de una escisión más radical. Una prueba rápida, no invasiva y bien tolerada que podría mejorar la estadificación local y regional del cáncer ganglionar sería de gran valor clínico, ya que permitiría de inmediato estrategias de tratamiento individualizadas más precisas.

La tomografía fotoacústica (PAT) es una tecnología relativamente nueva que puede ayudar a abordar esta necesidad clínica urgente. PAT se basa en la absorción de luz generada por láser de longitudes de onda específicas (a menudo en el espectro infrarrojo) por componentes intrínsecos del tejido fotografiado. Tal absorción da como resultado la emisión de ondas sonoras, que son ultrasónicas (es decir, muy alta frecuencia). Luego, las imágenes se pueden reconstruir de manera similar a la empleada por un escáner de ultrasonido clínico. Al obtener imágenes en múltiples longitudes de onda, la distribución tisular de agua, lípidos (grasa) y hemoglobina (en los glóbulos rojos y, por lo tanto, en los vasos sanguíneos) se puede mapear con una resolución extremadamente alta (~100 micrones), lo que aumenta la posibilidad de que PAT pueda representar el pequeño volumen tumor que las técnicas existentes no pueden.