El tejido cardíaco se puede tomar imágenes en tiempo real durante los procedimientos de ojo de cerradura usando una nueva aguja de ultrasonido óptico desarrollada por investigadores de la UCL y la Universidad Queen Mary de Londres QMUL.
La tecnología revolucionaria se ha utilizado con éxito para la cirugía cardíaca mínimamente invasiva en cerdos, ofreciendo una vista de alta resolución sin precedentes de tejidos blandos de hasta 2.5 cm por delante del instrumento, dentro del cuerpo.
Los médicos actualmente confían en sondas de ultrasonido externas combinadas con imágenes preoperatorias para visualizar tejidos blandos y órganos durante los procedimientos de ojo de cerradura, ya que los instrumentos quirúrgicos en miniatura utilizados no admiten imágenes de ultrasonido internas.
Para el estudio, publicado hoy en Luz: ciencia y aplicaciones , el equipo de cirujanos, ingenieros, físicos y químicos de materiales diseñó y construyó la tecnología de ultrasonido óptico para adaptarse a los dispositivos médicos existentes de un solo uso, como una aguja.
"La aguja de ultrasonido óptico es perfecta para procedimientos en los que hay un objetivo de tejido pequeño que es difícil de ver durante la cirugía de ojo de cerradura usando los métodos actuales y fallar podría tener consecuencias desastrosas", dijo el Dr. Malcolm Finlay, co-líder del estudio y cardiólogo consultoren QMUL y Barts Heart Center.
"Ahora tenemos imágenes en tiempo real que nos permiten diferenciar los tejidos a una profundidad notable, lo que ayuda a guiar los momentos de mayor riesgo de estos procedimientos. Esto reducirá las posibilidades de complicaciones durante procedimientos rutinarios pero especializados como los procedimientos de ablaciónen el corazón. La tecnología ha sido diseñada para ser completamente compatible con MRI y otros métodos actuales, por lo que también podría usarse durante la cirugía cerebral o fetal, o con agujas epidurales de guía ".
El equipo desarrolló la tecnología de imagen de ultrasonido totalmente óptico para su uso en un entorno clínico durante cuatro años. Se aseguraron de que fuera lo suficientemente sensible a las profundidades de los tejidos a escala de centímetros de imagen al moverse; se ajustaba al flujo de trabajo clínico existente y funcionaba dentroel cuerpo.
"Esta es la primera demostración de imágenes de ultrasonido totalmente óptico en un entorno clínicamente realista. Utilizando fibras ópticas de bajo costo, hemos podido lograr imágenes de alta resolución usando puntas de aguja de menos de 1 mm. Ahora esperamos replicar este éxito en unotras aplicaciones clínicas en las que se utilizan técnicas quirúrgicas mínimamente invasivas ", explicó el co-líder del estudio, el Dr. Adrien Desjardins Centro Wellcome EPSRC de Ciencias Quirúrgicas e Intervencionistas de la UCL.
La tecnología utiliza una fibra óptica en miniatura encerrada dentro de una aguja clínica personalizada para administrar un breve pulso de luz que genera pulsos ultrasónicos. Los reflejos de estos pulsos ultrasónicos del tejido son detectados por un sensor en una segunda fibra óptica, proporcionando ultrasonido en tiempo realimagenología para guiar la cirugía.
Una de las innovaciones clave fue el desarrollo de un material flexible negro que incluía una malla de nanotubos de carbono encerrados dentro de silicona de grado clínico aplicada con precisión a una fibra óptica. Los nanotubos de carbono absorben la luz láser pulsada, y esta absorción conduce a una onda de ultrasonidoa través del efecto fotoacústico.
Una segunda innovación fue el desarrollo de sensores de fibra óptica altamente sensibles basados en microresonadores ópticos de polímeros para detectar las ondas de ultrasonido. Este trabajo se llevó a cabo en un estudio relacionado de UCL dirigido por el Dr. James Guggenheim Física Médica e Ingeniería Biomédica de UCL y recientemente publicadoen Nature Photonics.
"Todo el proceso ocurre extremadamente rápido, brindando una vista en tiempo real sin precedentes de los tejidos blandos. Proporciona a los médicos una imagen en vivo con una resolución de 64 micras, que es el equivalente a solo nueve glóbulos rojos, y su fantástica sensibilidadnos permite diferenciar fácilmente los tejidos blandos ", dijo el coautor del estudio, el Dr. Richard Colchester UCL Medical Physics & Biomedical Engineering.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por University College London . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :