Con una sensibilidad del 100%, las imágenes por microondas discriminan entre tejido de colon normal y canceroso

En un trabajo publicado el 28 de mayo en la revista Medical Physics se presentan los resultados de la prueba de concepto del proyecto MiWEndo, un proyecto en fase de transferencia e innovación que podría mejorar los resultados de la endoscopia para la detección precoz y la prevención del cáncer colorrectal mediante el uso de imágenes por microondas.

El trabajo ha sido llevado a cabo por investigadores Marta Guardiola, Oscar Camara y Miguel Ángel González Ballester (ICREA) de los Grupos de Investigación Physense y SIMBIOsys, dentro del BCN MedTech en el Departamento de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (DTIC) de la UPF, en colaboración con el grupo CommSensLab de la UPC y el Hospital Clínico de Barcelona. El proyecto cuenta con el apoyo de los programas, Industria del Conocimiento: Semilla y Producto de la Generalitat de Catalunya, a través de los Fondos Europeos de Desarrollo Regional (FEDER); Caixaimpuls de La Caixa, y del Desarrollo Tecnológico en Salud del Instituto de Salud Carlos III.

El cáncer colorrectal se puede prevenir mediante la detección precoz y eliminación de los pólipos, a menudo precursores de la enfermedad. Actualmente, la prueba más precisa es la colonoscopia pero aún así se estima que se quedan sin identificar el 22% de los pólipos debido a las limitaciones de visualización de la técnica endoscópica. En este artículo, los autores demuestran el potencial de la imagen de microondas y de las propiedades dieléctricas de los tejidos, como la permitividad compleja o respuesta del tejido biológico a un campo eléctrico aplicado a través de una fuente externa, como método complementario para detectar pólipos y tejidos cancerosos en el colon.

"El objetivo principal de este trabajo ha sido medir en muestras humanas ex vivo la permitividad compleja de diferentes tipos de pólipos de colon, cáncer y mucosa intestinal normal para ver si hay suficiente contraste entre las propiedades dieléctricas de estas muestras para permitir su clasificación histológica"

Las propiedades dieléctricas de los tejidos biológicos se han utilizado en una gran variedad de aplicaciones, tales como la evaluación de la seguridad de las tecnologías inalámbricas y el diseño de técnicas diagnósticas o terapéuticas médicas (imagen por microondas, hipertermia y ablación). "El objetivo principal de este trabajo ha sido medir en muestras humanas ex vivo la permitividad compleja de diferentes tipos de pólipos de colon, cáncer y mucosa intestinal normal para ver si hay suficiente contraste entre las propiedades dieléctricas de estas muestras para permitir su clasificación histológica", manifestó Marta Guardiola, primera autora del trabajo.

A medida que aumenta la malignidad del tejido también aumenta el valor de la permitividad compleja

De ahí que los autores caracterizaron las propiedades dieléctricas a través de la permitividad compleja de diferentes tipos de tejidos biológicos: colon saludable, colon con cáncer y muestras histológicas de diferentes tipos de pólipos provenientes de 23 pacientes, mediante una sonda coaxial entre 0, 5 y 20 GHz. Con las medidas obtenidas se pudieron clasificar hasta cinco grupos de tipos histológicos y, como demuestra el trabajo publicado en Medical Physics, los autores constataron que, a medida que aumenta la malignidad del tejido también aumenta progresivamente el valor de la permitividad compleja, con lo cual, se demuestra la eficacia de este nuevo método para detectar cáncer de colon ex vivo.

La sensibilidad y eficacia de este nuevo método, en comparación con la colonoscopia estándar es del 100% para el diagnóstico de cáncer

En cuanto a la sensibilidad y eficacia de este nuevo método, en comparación con la colonoscopia estándar (indicados entre paréntesis), los autores indican que la sensibilidad y especificidad del método propuesto es 100% para el diagnóstico de cáncer (en frente del 95 %); 91% para adenomas con displasia de alto grado (en lugar del 62%); 100% para los adenomas con displasia de bajo grado (en lugar del 61%); y el 100% para los pólipos con hiperplasia (frente al 74%). Todo esto lleva a pensar a desarrollar en un futuro no muy lejano "un dispositivo endoscópico de microondas que pueda complementar los resultados de la colonoscopia con información funcional sobre los tejidos", concluye Guardiola.

Trabajo de referencia:

Marta Guardiola, Santiago Buitrago, Gloria Fernández-Esparrach, Joan M. O'Callaghan, Jordi RomeuJ, Miriam Cuatrecasas, Henry Córdova, Miguel Ángel González Ballester, Oscar Camara (2018),"Dielectricproperties of colon Polyp, cancer and normal mucosa: ex vivo measurements from 0.5 to 20 GHz", MedicalPhysics,28 de mayo.

Imagen: Mesura de la permitivitat relativa i la conductivitat dels teixits de còlon. Les línies representen els valors medians i les àrees de color de la mediana mostren un interval de confiança del 95%. HGD i LGD presenten displàsia d'alt grau i displàsia de grau baix, respectivament. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29807391