En el primer estudio de este tipo, los investigadores de Johns Hopkins proporcionan evidencia de que una técnica de imagen alternativa podría algún día reemplazar los métodos actuales que requieren radiación potencialmente dañina.
Los resultados, publicados en la edición de abril de Transacciones IEEE en imágenes médicas , detalle el éxito en un procedimiento cardíaco, pero se puede aplicar potencialmente a cualquier procedimiento que use un catéter, como la fertilización in vitro o cirugías con el robot da Vinci, donde los médicos necesitan una visión más clara de los vasos grandes.
"Esta es la primera vez que alguien ha demostrado que la imagen fotoacústica se puede realizar en un corazón animal vivo con una anatomía y un tamaño similar al de los humanos. Los resultados son muy prometedores para futuras iteraciones de esta tecnología", dice Muyinatu Bell, asistenteprofesor de ingeniería eléctrica e informática en la Universidad Johns Hopkins, director del laboratorio de ingeniería de sistemas fotoacústicos y ultrasónicos PULSE y autor principal del estudio.
El equipo de Bell de los miembros de PULSE Lab y los colaboradores cardiólogos probaron la tecnología durante una intervención cardíaca, un procedimiento en el cual se inserta un tubo largo y delgado llamado catéter en una vena o arteria, luego se enrosca hasta el corazón para diagnosticar y tratar variosenfermedades cardíacas como latidos anormales. Actualmente, los médicos suelen utilizar una técnica llamada fluoroscopia, una especie de película de rayos X, que solo puede mostrar la sombra de dónde está la punta del catéter y no proporciona información detallada sobre la profundidad. Además, Bellagrega, esta tecnología de visualización actual requiere radiación ionizante, que puede ser perjudicial tanto para el paciente como para el médico.
Las imágenes fotoacústicas, simplemente explicadas, son el uso de luz y sonido para producir imágenes. Cuando la energía de un láser pulsado ilumina un área del cuerpo, esa luz es absorbida por los fotoabsorbedores dentro del tejido, como la proteína que transporta oxígenoen sangre hemoglobina, lo que resulta en un pequeño aumento de temperatura. Este aumento de temperatura crea una rápida expansión del calor, lo que genera una onda de sonido. La onda de sonido puede ser recibida por una sonda de ultrasonido y reconstruida en una imagen.
Los estudios anteriores de imágenes fotoacústicas observaron principalmente su uso fuera del cuerpo, como para procedimientos dermatológicos, y pocos han intentado usar tales imágenes con una luz láser colocada internamente. El equipo de Bell quería explorar cómo se podrían usar las imágenes fotoacústicas para reducirexposición a la radiación probando un nuevo sistema robótico para rastrear automáticamente la señal fotoacústica.
Para este estudio, el equipo de Bell colocó primero una fibra óptica dentro del núcleo hueco de un catéter, con un extremo de la fibra conectado a un láser para transmitir luz; de esta manera, la visualización de la fibra óptica coincidió con la visualización de la punta del catéter.
El equipo de Bell luego realizó una cateterización cardíaca en dos cerdos bajo anestesia y usó fluoroscopia para mapear inicialmente la ruta del catéter en su camino hacia el corazón.
El equipo de Bell también utilizó con éxito la tecnología robótica para sostener la sonda de ultrasonido y mantener una visualización constante de la señal fotoacústica, recibiendo comentarios de imagen cada pocos milímetros.
Finalmente, el equipo examinó el tejido cardíaco del cerdo después de los procedimientos y no encontró daños relacionados con el láser. Si bien el equipo necesita realizar más experimentos para determinar si el sistema robótico de imagen fotoacústica se puede miniaturizar y usar para navegar por rutas más complicadas,además de realizar ensayos clínicos para demostrar definitivamente la seguridad, dicen que estos hallazgos son un prometedor paso adelante.
"Prevemos que, en última instancia, esta tecnología será un sistema completo que sirve al cuádruple propósito de guiar a los cardiólogos hacia el corazón, determinar sus ubicaciones precisas dentro del cuerpo, confirmar el contacto de las puntas de los catéteres con el tejido cardíaco y concluir si los corazones dañadoshan sido reparados durante los procedimientos de ablación por radiofrecuencia cardíaca ", dice Bell.
Otros autores en este estudio incluyen a Michelle Graham, Fabrizio Assis, Derek Allman, Alycen Wiacek, Eduardo González, Mardava Gubbi, Jinxin Dong, Huayu Hou, Sarah Beck y Jonathan Chrispin, todos de Johns Hopkins.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Johns Hopkins . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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