Sensores cuánticos podrían revolucionar los procedimientos de diagnóstico de la retina

Un electrorretinograma (ERG) es un método clínico estándar para medir la función de la retina humana.

Este procedimiento normalmente utiliza un electrodo de lente de contacto o un electrodo de fibra para registrar la actividad de la retina, los cuales requieren contacto físico con el ojo y, por lo tanto, causan incomodidad al paciente.

Investigadores de la Universidad de Aarhus en Dinamarca, dirigidos por Britta Westner y Sarang Dalal, han probado un posible reemplazo para estos incómodos electrodos mediante el uso de magnetómetros de bombeo óptico (OPM).

Los OPM son sensores cuánticos que detectan campos magnéticos que son mil millones de veces más pequeños que el campo magnético terrestre.

Los avances recientes en la tecnología cuántica han permitido el diseño y la producción comercial de sensores OPM ligeros y flexibles, como los que se incorporan a los escáneres de magnetoencefalografía.

Si bien la respuesta de la retina se detecta típicamente a través de electrodos, que miden la actividad eléctrica de la superficie del ojo, los sensores OPM registran el campo magnético correspondiente inducido por esta actividad eléctrica.

Los magnetoretinogramas resultantes evitan la necesidad de contacto directo con el ojo del paciente.

En la Universidad de Aarhus, los investigadores colocaron múltiples OPM cerca del ojo de un participante mientras realizaban mediciones rutinarias de la retina, utilizando un electrodo de fibra y una estimulación de luz intermitente.

Durante una prueba de diagnóstico de este tipo, un destello de luz estimula un potencial negativo en la retina, la “onda a“, seguido de una onda positiva, la “onda b“, que se produce en momentos conocidos después del estímulo.

Estas características eran claramente visibles en los datos registrados por los OPM y la comparación posterior con las mediciones del electrodo de fibra mostró una coincidencia cercana.

Para asegurarse de que los OPM no detectaran simplemente señales del electrodo, los científicos repitieron el experimento sin el electrodo en el ojo y encontraron resultados muy similares.

Curiosamente, los artefactos debidos al parpadeo de los ojos se redujeron sin el electrodo de fibra, ya que los OPM ofrecían un entorno de exploración más cómodo.

Sin embargo, los OPM todavía tenían una relación señal/ruido más baja que el electrodo de fibra, probablemente debido a un entorno magnético ruidoso.

Como los campos magnéticos que se originan en la retina son mucho más pequeños que el campo magnético ambiental residual, los investigadores operaron los OPM en una habitación blindada magnéticamente para filtrar parte de este ruido magnético.

Señalan que un blindaje magnético activo rentable adicional podría reducir esta interferencia, dando como resultado una relación señal/ruido comparable al ERG.

El equipo concluye que los OPM tienen el potencial de reemplazar los electrodos de fibra y los electrodos de lentes de contacto para proporcionar un sistema de escaneo de retina clínico cómodo y sin contacto.

Además, la flexibilidad de estos sensores de campo magnético beneficiará la investigación neurocientífica sobre la visión humana y la patología de la discapacidad visual.

Fuente: NeuroImage