Imagens avançadas de raios X com contraste de fase revelam vasos sanguíneos e nervos em múmias antigas

• Novas imagens de contraste de fase baseadas em propagação podem capturar detalhes de tecidos moles de vestígios antigos. 
• Ele gera uma resolução 3D celular e subcelular de alto espaço. 
• A tecnologia pode ajudar a compreender melhor o estilo de vida, as doenças e a morte dos tempos antigos. 

A radiografia de raios X e a tomografia computadorizada (TC) são algumas das técnicas mais utilizadas para análise não destrutiva de múmias animais e humanas. Essas metodologias de raios X dependem do contraste de absorção e têm sido extremamente úteis em campos como paleopatologia e arqueologia.

O contraste de absorção funciona muito bem ao examinar ossos e outros materiais densos, mas não fornece detalhes suficientes quando se trata de tecidos moles. É por isso que os pesquisadores do KTH Royal Institute of Technology, na Suécia, propuseram uma imagem de contraste de fase baseada em propagação.

Este novo método é capaz de gerar imagens de tecidos moles de múmias e outros vestígios antigos até um nível microscópico. O objetivo principal do estudo é fornecer uma alternativa eficaz à tomografia computadorizada tradicional para examinar tecidos moles antigos.

Neste estudo, os pesquisadores examinaram uma mão direita humana mumificada egípcia do Museu do Mediterrâneo. A mão pertencia a um homem e datava de cerca de 400 aC.

Resolução de imagens de saída

Esquema da configuração experimental | Cortesia de pesquisadores 

Embora a TC tradicional dependa da absorção de raios X na amostra, a TC com contraste de fase baseada em propagação examina a mudança de fase induzida dos raios X. Como a mudança de fase nos tecidos moles é quase 3 ordens de magnitude maior que as energias de absorção de raios X, ela produz qualidade superior com detalhes (na resolução celular), permitindo aos pesquisadores distinguir melhor entre diferentes tipos de tecidos.

Referência:Radiologia | doi:10.1148/radiol.2018180945 | RSNA

Mais especificamente, ele gera uma resolução 3D celular e subcelular altamente espacial que melhora a descoberta de tecidos moles e facilita a diferenciação entre tecidos saudáveis e tecidos patológicos.

TC da mão mumificada mostrando tecidos moles (direita) | cortesia de pesquisadores 

As técnicas 2D existentes limitam a capacidade de visualização a uma única direção, arriscando a perda de recursos. A TC com contraste de fase, por outro lado, oferece uma opção para pesquisar imagens reconstruídas em áreas arbitrárias ou renderizadas como um volume total. Isto pode ser muito útil para extrair amostras para exames genéticos ou bioquímicos.

As resoluções das fotos finais ficaram entre 6 e 9 micrômetros. Assim, os pesquisadores puderam observar restos de nervos, vasos sanguíneos e células adiposas. Na verdade, eles detectaram com sucesso vasos sanguíneos no leito ungueal e distinguiram múltiplas camadas da pele.

O que vem a seguir?

O estudo aponta a vantagem da tomografia computadorizada tradicional em relação às técnicas antigas usadas na paleopatologia de tecidos moles, que exigem extração severa de tecidos e processamento químico, que são prejudiciais a espécimes antigos e frágeis. Assim como a tomografia computadorizada se tornou um método padrão para investigar vestígios antigos, os pesquisadores acreditam que as imagens de contraste de fase baseadas em propagação substituirão em breve o método existente.

Leia:Nova classe de cateter de imagem endoscópica para melhor identificar doenças

Essa nova tecnologia ajudará os arqueólogos a extrair dados detalhados de tecidos moles e a compreender melhor o estilo de vida, as doenças e a morte dos tempos antigos. No geral, abre novas possibilidades de histologia virtual, diminuindo ainda mais a necessidade de antigos métodos invasivos. Eventualmente, isso levará a descobertas úteis em pesquisas médicas e paleopatologia.