Los Ángeles (California).- El tamaño de un corazón infantil puede ser similar al de una nuez, pero gran parte del equipo utilizado para obtener imágenes por resonancia magnética se fabrica en medidas estándar pensadas para cuerpos adultos.
Investigadores de la Universidad del Sur de California (USC) desarrollaron sensores flexibles que pueden adaptarse al cuerpo de cada paciente e imprimirse en 3D en menos de 10 minutos por aproximadamente $30.
En las pruebas, los nuevos dispositivos produjeron cerca de cuatro veces más contraste que versiones comerciales estándar. La tecnología busca ofrecer imágenes más claras de órganos pequeños en bebés y niños, pacientes para quienes una diferencia de tamaño entre el cuerpo y el sensor puede reducir la calidad de la señal.
Un sensor que se ajusta al cuerpo de cada paciente
Los dispositivos conocidos como bobinas funcionan como antenas dentro del proceso de resonancia magnética. Reciben señales del interior del cuerpo y permiten que una computadora las convierta en imágenes detalladas.
La proximidad de la bobina al área examinada influye en la claridad. Cuando una pieza diseñada para un adulto se coloca alrededor de un bebé, pueden quedar espacios que debilitan la señal.
El problema cambia constantemente porque los niños crecen. Un equipo que ofrece un buen ajuste durante una etapa puede dejar de hacerlo meses o años después.
El equipo de USC replanteó tanto el material como el método de fabricación para crear bobinas flexibles que sigan los contornos del cuerpo. La impresión personalizada permite producir una pieza específica sin esperar los meses o años que puede requerir la fabricación tradicional.
Menos de 10 minutos y un costo aproximado de $30
Las bobinas personalizadas convencionales pueden costar miles de dólares. La propuesta de USC reduce la fabricación a unos minutos y utiliza un proceso cuyo costo estimado es de $30 por sensor.
Esa diferencia permitiría producir diseños para áreas anatómicas y tamaños distintos sin depender de una única medida estándar.
Yasser Khan, profesor asistente de ingeniería eléctrica e informática y de ingeniería biomédica en USC Viterbi School of Engineering, dirige el laboratorio que diseña e imprime las bobinas en el USC Michelson Center for Convergent Bioscience.
«Al hacer que el equipo personalizado de MRI sea más rápido y asequible de producir, tenemos el potencial de llevar mejores imágenes a pacientes que tradicionalmente han tenido menos opciones, especialmente bebés y niños», afirmó Khan.
El investigador comparó el desafío con el uso de una lente fotográfica. Una lente grande no ofrece necesariamente la imagen más clara de un objeto pequeño. Adaptar la «lente» —en este caso, la bobina— al paciente permite captar una señal más precisa.
Cuatro veces más contraste en las pruebas
Los sensores produjeron aproximadamente cuatro veces más contraste que los modelos comerciales estándar durante las evaluaciones descritas por USC.
El contraste ayuda a distinguir estructuras dentro de la imagen. Para órganos pequeños o en movimiento, una señal más clara puede ofrecer una vista más detallada.
La tecnología se combina con equipos especializados de resonancia magnética del USC Michelson Center. Esa configuración también puede capturar anatomía en movimiento, incluso un corazón pequeño que late con rapidez.
«Estamos llevando a la MRI un nivel de precisión y personalización que no está disponible hoy», dijo Khan.
El diseño flexible busca mantener la bobina cerca de la piel y reducir los espacios que aparecen cuando un sensor convencional no corresponde al tamaño del paciente.
La impresión rápida responde al crecimiento infantil
La fabricación rápida tiene una función práctica en pediatría. Los niños no conservan las mismas proporciones corporales, por lo que el equipo puede requerir ajustes repetidos.
Un proceso de menos de 10 minutos permitiría crear sensores de diferentes tamaños sin mantener una colección costosa de piezas especializadas. La personalización también abre la posibilidad de fabricar bobinas para distintas partes del cuerpo.
El trabajo une ingeniería eléctrica, ingeniería biomédica, ciencia de materiales e impresión 3D. En lugar de modificar únicamente el software que genera la imagen, los investigadores intervienen en el componente físico que recibe la señal.
De las pruebas al posible uso con pacientes pequeños
Los resultados muestran el rendimiento de los sensores en pruebas y la capacidad de producirlos de manera rápida y económica. USC presenta la tecnología como una solución potencial para mejorar las imágenes en pacientes pediátricos.
Para bebés y niños, el principio detrás de la innovación es directo: un sensor que se adapta mejor a un cuerpo pequeño puede recibir una señal más fuerte. La impresión 3D convierte esa adaptación en un proceso de minutos, con un costo muy inferior al de las piezas personalizadas tradicionales.
Este artículo fue elaborado con la ayuda de herramientas de inteligencia artificial y revisado por un editor de Hispanos Press.
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