Nova tecnologia de câmera 3D pode substituir biópsia

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Uma nova câmera de três dimensões (3D) microscópica de alta velocidade pode transmitir imagens de estruturas e tecidos internos em tempo real para orientar cirurgiões em procedimentos médicos. Assim, a tecnologia é uma alternativa à biópsia, uma vez que dispensa cortes e análises em laboratório para realizar diagnóstico de tumores e de patologias.

O uso de microscópios para orientação de cirurgia não é uma novidade. No entanto, os equipamentos atuais fornecem imagens em duas dimensões (2D), o que dificulta a identificação rápida de grandes áreas de tecido e a interpretação dos resultados. Esses instrumentos também requerem a injeção de corante fluorescente em pacientes, o que limita a sua utilização.

Para superar essa dificuldade, uma equipe liderada por Elizabeth Hillman, professora de Engenharia Biomédica e Radiologia na Columbia University, testou a Swept Confocally-Aligned Planar Excitation (Scape), uma tecnologia aplicada em neurônios de amostras vivas de vermes e peixes, em órgãos de animais e de humanos em laboratório.

O experimento rendeu resultados semelhantes à histologia convencional, de acordo com artigo publicado na Nature Biomedical. A equipe desenvolveu um equipamento portátil, chamado de MediScape. A equipe deseja obter uma aprovação da Food and Drug Administration (FDA), dos Estados Unidos, para comercialização do produto.

Como a biópsia é feita?

A biópsia é um instrumento rotineiro e eficaz para diversos procedimentos médicos, especialmente cirurgias e casos de tumores. No entanto, “a forma como as amostras de biópsia são processadas não mudou em cem anos”, destaca Hillman em release da Columbia University.

Para realizar o exame, é preciso fazer uma intervenção cirúrgica para colher pequenos pedaços do tecido do órgão a ser analisado. Apesar de ser um procedimento invasivo, a biópsia, na maioria das vezes, requer apenas uma anestesia local.

Após extraídas do paciente, as amostras são fixadas, incorporadas, fatiadas, recebem corantes e são posicionadas em uma lâmina de vidro para serem observadas em um microscópio simples. Com todas essas etapas, o diagnóstico demora, geralmente, de um dia a dois dias, podendo ser mais demorado dependendo do caso.

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Vantagens da câmera 3D

Em uma biópsia tradicional, é necessário cortar um tecido apenas para descobrir a composição dele. Essa é uma decisão difícil para os médicos, sobretudo em áreas mais sensíveis como o cérebro, a medula espinhal e olhos. “Como podemos imaginar o tecido vivo, sem cortá-lo, esperamos que o MediScape torne essas decisões algo do passado”, diz Hillman.

A nova tecnologia permite a identificação do tecido que está sendo examinado sem a necessidade de uma espera longa. “Essa resposta instantânea permite tomar decisões com mais informações sobre a melhor forma de cortar um tumor e garantir que não fique nenhum para trás”, completa a professora.

O MediScape pode ser usado na avaliação rápida e não destrutiva de órgãos humanos transplantados. Além disso, o equipamento pode fornecer imagens de tecidos vivos, permitindo visualizar situações dinâmicas, como o fluxo sanguíneo, os efeitos da isquemia e a reperfusão nas células, tornando-se fundamental para cirurgias robóticas e laparoscópicas.

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Fonte: Hillman, E et al. High-speed light-sheet microscopy for the in-situ acquisition of volumetric histological images of living tissue. Nature Biomedical, 2022, Columbia University