Las imágenes de bioluminiscencia (BLI) son una técnica de imágenes ópticas sin contacto basada en la medición de la luz emitida debido a una fuente interna, que a menudo está directamente relacionada con la actividad celular. Es ampliamente utilizado en estudios preclínicos de imágenes de animales pequeños (como los realizados en el Xstrahl SARRP) para evaluar la progresión de enfermedades como el cáncer, ayudando en el desarrollo de nuevos tratamientos y terapias. Para muchas aplicaciones, la evaluación cuantitativa de la actividad celular precisa y la distribución espacial es deseable, ya que permitiría un seguimiento directo para la evaluación del pronóstico.
Esto requiere mediciones cuantitativas resueltas espacialmente de la fuerza de la fuente de bioluminiscencia dentro del animal que se obtendrán a partir de imágenes BLI. Este es el objetivo de la tomografía de bioluminiscencia (BLT) en la que un modelo de propagación de la luz a través del tejido se combina con un algoritmo de optimización para reconstruir un mapa de la distribución de la fuente subyacente.
Como la mayoría de los modelos consideran solo la propagación de la luz desde las fuentes internas a la superficie de la piel del animal, un desafío adicional es tener en cuenta la propagación de la luz desde la piel hasta el detector óptico. Los enfoques existentes suelen utilizar un modelo de la óptica del sistema de formación de imágenes (por ejemplo, trazado de rayos, modelos ópticos analíticos) o correcciones aproximadas derivadas de las mediciones de calibración. Sin embargo, estos enfoques suelen ser computacionalmente intensivos o de precisión limitada.
En el trabajo "Tomografía de bioluminiscencia cuantitativa utilizando datos derivados espectralesHamid Dehgani, James A Guggenheim, Shelly L Taylor, Xiangkun Xu y Ken Kang-hsin Wang, se presenta un nuevo enfoque en el que, en lugar de utilizar directamente imágenes BLI adquiridas en varias longitudes de onda, la derivada espectral de esos datos imágenes en longitudes de onda adyacentes) se utiliza en BLT.
Como la luz en longitudes de onda similares encuentra una respuesta del sistema casi idéntica (camino a través de la óptica, etc.), esto elimina la necesidad de correcciones o modelos de sistema adicionales. Este enfoque se aplica a BLT con datos fantasmas simulados y experimentales y muestra que el error en la intensidad de la fuente reconstruida se reduce del 49% al 4%. Cualitativamente, la precisión de la localización de la fuente se mejora tanto en datos simulados como experimentales, en comparación con la reconstrucción utilizando el enfoque estándar.
Este Xstrahl In Action fue una adaptación de un artículo que se encuentra en el sitio web de la Biblioteca Nacional de Medicina.
