Uma nova técnica de ultrassom fornece uma maneira não invasiva de avaliar a estrutura óssea em microescala. Os pesquisadores esperam aperfeiçoar a técnica para uso na avaliação do risco e tratamento da osteoporose.

Os pesquisadores também demonstraram que uma variação da mesma técnica pode distinguir entre tumores e tecido saudável em um estudo com ratos de laboratório.

"Uma coisa que é empolgante sobre essas técnicas é que pegamos uma das deficiências do ultrassom e a transformamos em nossa vantagem, "diz Marie Muller, professor assistente de engenharia mecânica e aeroespacial na North Carolina State University e autor correspondente de artigos sobre os dois estudos.

A lacuna é o fato de que o ultrassom não pode nos dar imagens claras quando usado em mídias complexas, como osso. Isso porque as ondas de ultrassom refletem em todos os lugares nesses ambientes complexos, tornando impossível calcular a distância percorrida.

"No osso, por exemplo, as ondas sonoras viajarão através das partes sólidas do osso e, em seguida, se espalharão sempre que atingirem um poro, "Muller diz." Descobrimos que esta é uma maneira útil de avaliar a microestrutura de um osso. "

Muller e seus colaboradores teorizaram que, observando a taxa na qual as ondas de ultrassom se difundiram de um local ósseo, eles podem avaliar o número de poros em uma determinada área - ou densidade dos poros - e o tamanho desses poros.

"O papel de prova de conceito que acabamos de publicar descobriu que há uma correlação consistente entre a constante de difusão e o tamanho e densidade dos poros ósseos, "Muller diz." No entanto, é importante notar que isso foi feito em um modelo computacional. Atualmente estamos fazendo um estudo in vivo com pacientes humanos e um estudo in vitro com osso humano.

"Estamos a pelo menos anos de aplicações clínicas, mas se os resultados se mantiverem, podemos ter uma maneira de monitorar os pacientes regularmente para determinar a saúde do osso. Isso significa que as pessoas podem rastrear seu risco potencial de osteoporose sem se preocupar com a exposição à radiação associada aos raios-X. Além disso, a técnica pode ajudar pesquisadores e profissionais de saúde a determinar o efeito dos esforços de tratamento da osteoporose. "

Como a pesquisa está em andamento, nenhum protocolo claro foi estabelecido, tornando difícil estimar o custo, embora provavelmente seja comparável aos aplicativos de avaliação de ultrassom existentes, e muito mais barato do que a tomografia computadorizada de alta resolução.

Muller também liderou um estudo que usou uma técnica quase idêntica para tentar distinguir entre tecidos moles saudáveis ​​e tumores sólidos em um modelo de rato.

O estudo do tumor fez uso de microbolhas injetadas na vasculatura de ratos de laboratório. Como as bolhas fazem com que as ondas de ultrassom se espalhem - assim como os poros no osso - o ultrassom pode rastrear mudanças na densidade das microbolhas conforme elas viajam através da rede de vasos sanguíneos de um rato.

Como os tumores criam redes de vasos sanguíneos que são mais densas e mais complexas do que as encontradas no tecido saudável, os pesquisadores descobriram que podiam identificar tumores procurando áreas onde as microbolhas demoravam a se difundir.

"Estamos entusiasmados com esta descoberta, e esperamos obter financiamento que nos permita avançar com esta linha de pesquisa, "Muller diz.

O artigo sobre microestrutura óssea, "Constante de difusão acústica do osso cortical:estudo de simulação numérica do efeito do tamanho e densidade dos poros no espalhamento múltiplo, "foi publicado em 8 de agosto no Jornal da Acoustical Society of America .

O artigo sobre tumores e tecidos moles, "Espalhamento múltiplo de ultrassom com microbolhas pode diferenciar entre tumor e tecido saudável in vivo, "foi publicado em 31 de maio na revista Física em Medicina e Biologia .