La colaboración entre dos laboratorios financiados por el Instituto Nacional de Imagen Biomédica y Bioingeniería NIBIB ha revelado un nuevo método prometedor para identificar placas ateroscleróticas, los depósitos encerrados en las arterias que restringen el flujo sanguíneo y pueden provocar un ataque cardíaco o un derrame cerebral. La técnica combinados tipos diferentes de imágenes, lo que permite una combinación sin precedentes de profundidad y detalle. La tecnología híbrida proporcionará a los médicos una mejor herramienta de diagnóstico para identificar placas particularmente problemáticas.
La enfermedad cardíaca es la principal causa de muerte en todo el mundo. La mayoría de las muertes por enfermedad cardíaca son causadas por la ruptura de una placa que recubre una arteria; la identificación de placas vulnerables puede ayudar a crear un tratamiento más específico y efectivo. Un tipo de placa que transporta elEl mayor riesgo es el fibroheroma de capa fina TCFA. Los TCFA son susceptibles de romperse porque contienen un núcleo necrótico grande, lleno de lípidos y células muertas, y la región que rodea el núcleo la capa fibrosa se ha adelgazado.
Las técnicas existentes para visualizar placas incluyen ultrasonido intravascular IVUS y tomografía de coherencia óptica OCT, pero ninguna de las dos brinda a los médicos una imagen completa. IVUS puede obtener imágenes profundas en el vaso, revelando el tamaño del núcleo necrótico, pero carece de la resolución para identificar eltapas fibrosas delgadas. OCT, por otro lado, brinda un excelente detalle de las tapas, pero no puede mostrar estructuras más profundas.
El trabajo, informado en la edición del 18 de diciembre de 2015 de Informes científicos , detalla un enfoque híbrido que integra IVUS y OCT, proporcionando tanto la profundidad de imagen como la resolución necesarias para identificar TCFA.
El estudio fue realizado en conejos y tejidos humanos por investigadores de la Universidad de California, Irvine UCI y la Universidad del Sur de California USC en Los Ángeles, California. La investigación es apoyada por el NIBIB y el NationalInstituto del Corazón, los Pulmones y la Sangre NHLBI, ambas partes de los Institutos Nacionales de Salud.
"El sistema combinado óptico-ultrasónico es una herramienta prometedora y poderosa para identificar placas vulnerables", dijo Behrouz Shabestari, Ph.D., Director del programa NIBIB en Imagen óptica y espectroscopía ". El sistema tiene el potencial de aumentar la deteccióny precisión diagnóstica de las placas vulnerables y permitirá mejores opciones de tratamiento "
Los dos centros proporcionaron experiencia complementaria: el equipo de UCI se especializa en OCT, mientras que el grupo USC se enfoca en IVUS. "La ventaja de la financiación del centro es que tenemos flexibilidad", dijo Kirk Shung, Ph.D., profesor deingeniería biomédica en la USC y uno de los autores del artículo: "Se nos ocurrió la idea y, debido a que tenemos la financiación, eso nos permitió comenzar a trabajar juntos de inmediato".
Hasta ahora, tanto los problemas técnicos como las preocupaciones de seguridad impedían combinar las dos técnicas. Cada tecnología tiene una velocidad de imagen óptima diferente; IVUS toma aproximadamente 30 fotogramas por segundo, mientras que OCT usa una velocidad de más de 100 fotogramas por segundo.
El aumento de la velocidad de IVUS sacrifica la calidad de la imagen, mientras que la disminución de la OCT prolonga el tiempo del procedimiento, lo que aumenta el riesgo de los efectos secundarios de los agentes de imagen utilizados y el diagnóstico falso del espasmo del catéter. El intento anterior del grupo de integrar los dos utilizó 20 cuadros por segundo, pero fueabandonado debido al largo tiempo del procedimiento. Alternativamente, realizar un procedimiento después del otro requeriría dos catéteres separados y costaría mucho más.
Esta vez, el avance se produjo como resultado de muchos avances técnicos, incluido un catéter personalizado, un transductor de ultrasonido mejorado y una unidad de procesamiento gráfico más rápida. El resultado fue un sistema de imagen híbrido IVUS-OCT que podía tomar imágenes a una velocidad de 72fotogramas por segundo. Aunque inicialmente hubo una ligera disminución en la calidad de imagen IVUS, se compensó con una mayor sensibilidad del transductor. El sistema híbrido puede visualizar 7 centímetros de arteria en 4 segundos.
El nuevo sistema se probó por primera vez en conejos sanos y conejos con una acumulación de placa aterosclerosis, y demostró que la mecánica del sistema ultrarrápido funcionaba bien y que las placas podían caracterizarse claramente a partir de las imágenes resultantes. Luego, el equipo utilizóEl enfoque híbrido para visualizar placas en tejido humano obtenidas de cadáveres. Después de la imagen IVUS-OCT, el tejido se cortó y se tiñó para confirmar la ubicación de las placas TCFA. Dos médicos evaluaron de forma independiente imágenes de IVUS solo, OCT solo o las imágenes IVUS-OCTjuntos. Si bien no pudieron identificar TCFA utilizando IVUS solo o OCT solo, los médicos hicieron una clasificación precisa de estas placas cuando las imágenes IVUS y OCT se evaluaron juntas.
La técnica también podría usarse para obtener imágenes de otras estructuras y lesiones, como la calcificación, señaló Shung. La mayoría de las personas mayores de 60 años tienen depósitos de mineral de calcio en sus arterias principales, lo que hace que los vasos sean menos elásticos con el tiempo yson un factor en la enfermedad cardíaca.
"Este trabajo ha superado muchos de los desafíos de hacer IVUS y OCT simultáneamente", dijo Zhongping Chen, Ph.D., profesor de ingeniería biomédica de la UCI y autor principal del artículo. "Cuando usa un solo catéter, ustedno tiene que preocuparse por hacer coincidir dos imágenes, lo que permite a los médicos ver simultáneamente imágenes de ultrasonido y OCT registradas conjuntamente en tiempo real. Esto hará que la identificación de las placas sea más fácil y precisa, lo que permite mejores decisiones de tratamiento ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Nacional de Imagen Biomédica y Bioingeniería . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :