Medição baseada em imagem de ultrassom da resposta vascular intra-óssea

Acredita-se que a circulação sanguínea dentro do osso tenha um papel fundamental no crescimento ósseo, na cicatrização de fraturas e no desenvolvimento de doenças ósseas como a osteoporose. As técnicas atuais de imagiologia médica, como a ultrassonografia convencional, falham em detectar a circulação sanguínea dentro do osso. Os investigadores propõem-se desenvolver um novo tipo de ecografia denominada ecografia funcional intraóssea que permitirá a deteção e caracterização da circulação sanguínea em tecido ósseo sólido, medula e tecidos moles circundantes ao osso (músculo por exemplo). Como a maioria dos tecidos moles é essencialmente feita de água, a velocidade do som nos tecidos moles é próxima à da água e varia apenas um pouco entre os diferentes tipos de tecidos moles. Por esse motivo, os scanners de ultrassom clínico usados ​​para ultrassonografia assumem que a velocidade do som no corpo humano é a mesma para todos os tipos de tecidos moles. Essa suposição é razoável em tecidos moles, mas não se aplica ao osso porque o tecido ósseo sólido é muito mais rígido do que os tecidos moles. Os sismólogos têm uma vasta experiência na produção de imagens da estrutura da Terra com base na análise de ondas elásticas que seguem as mesmas leis da Física que as ondas ultrassônicas. A subsuperfície da Terra contém camadas de materiais sólidos e líquidos, consequentemente é muito semelhante a uma região do corpo humano contendo ossos e tecidos moles. Portanto, os investigadores trabalharão primeiro na adaptação de métodos de imagem sísmica testados pelo tempo para tornar possível a ultrassonografia do osso. Uma vez obtida uma imagem correta do osso, os investigadores usarão um scanner de ultrassom dedicado à pesquisa para repetir essa imagem centenas de vezes por segundo, muito parecido com um vídeo em câmera lenta. Como o sangue está se movendo enquanto o osso está parado, a intensidade na imagem está sendo ligeiramente alterada onde o sangue está se movendo. Assim, a análise dessas alterações permite detectar e caracterizar o fluxo sanguíneo dentro do osso. Desta forma, os investigadores esperam ser capazes de detectar sangue fluindo com uma velocidade tão baixa quanto alguns milímetros por segundo. Finalmente, a sensibilidade da técnica para detectar e caracterizar a circulação sanguínea no osso será avaliada em pacientes no hospital e em voluntários saudáveis. O sucesso deste trabalho ajudará a obter conhecimento sobre o papel da circulação sanguínea no osso. A longo prazo, pode auxiliar no diagnóstico de doenças ósseas.