Un equipo de investigadores médicos y de ingeniería ha encontrado una forma de utilizar el ultrasonido para controlar los niveles de líquido en el pulmón, ofreciendo una forma no invasiva de rastrear el progreso en el tratamiento del edema pulmonar, líquido en los pulmones, que a menudo ocurre en pacientes con congestióninsuficiencia cardíaca. El enfoque, que se ha demostrado en ratas, también es prometedor para diagnosticar cicatrices o fibrosis en los pulmones.
"Históricamente, ha sido difícil usar el ultrasonido para recopilar información cuantitativa sobre el pulmón, porque las ondas de ultrasonido no viajan a través del aire y el pulmón está lleno de aire", dice Marie Muller, profesora asistente de ingeniería mecánica enUniversidad Estatal de Carolina del Norte y coautora de un artículo sobre el trabajo: "Sin embargo, hemos podido utilizar la naturaleza reflexiva de las bolsas de aire en el pulmón para calcular la cantidad de líquido en el pulmón".
Cuando las ondas de ultrasonido viajan a través del cuerpo, la mayor parte de la energía de cada onda pasa a través del tejido. Pero parte de esa energía se refleja como un eco. Al monitorear estos ecos, un escáner de ultrasonido puede crear una imagen del tejido quelas ondas pasaron. Todo esto sucede en microsegundos.
Pero cuando las ondas de ultrasonido golpean el aire, se refleja toda la energía, razón por la cual las imágenes de ultrasonido del pulmón tienden a verse como una gran mancha gris, con poca información útil para los proveedores de atención médica. Y aunque hay algunastécnicas que permiten a los usuarios determinar si un paciente tiene edema pulmonar, esas técnicas aún no pueden decir cuánto líquido hay.
Aquí es donde entra el equipo de Muller.
Cuando las ondas de ultrasonido golpean las bolsas de aire en el pulmón, o los alvéolos, se dispersan. Esas ondas dispersas golpean otras bolsas de aire, dispersándolas aún más. Este proceso de rebotar significa que el ecografía tarda mucho más en regresar al ultrasonidomáquina, aunque todavía se mide en microsegundos. Y es por eso que el pulmón se ve como una gota gris en el escáner de ultrasonido.
Pero no hay dos ondas de ultrasonido que tomen el mismo camino; pueden rebotar en diferentes direcciones a medida que viajan a través del pulmón. Por lo tanto, sus ecos tardan diferentes cantidades de tiempo en regresar al escáner. Al observar todos los ecos y cómoesos ecos cambian con el tiempo, Muller y sus colaboradores pudieron calcular hasta qué punto el espacio entre las bolsas de aire estaba lleno de líquido.
Para probar su enfoque, los investigadores realizaron dos conjuntos de experimentos con ratas y tejido pulmonar de rata.
En el primer conjunto de experimentos, los investigadores utilizaron tejido pulmonar de rata que había sido inyectado con solución salina para imitar el tejido pulmonar lleno de líquido. El nuevo enfoque permitió a los investigadores cuantificar la cantidad de líquido en el pulmón dentro de un mililitro.
En el segundo conjunto de experimentos, los investigadores encontraron diferencias significativas entre pulmones sanos y llenos de líquido en ratas. Específicamente, los investigadores estaban calculando la distancia media entre dos "eventos de dispersión", o qué tan lejos viajó una onda de ultrasonido entre dos airebolsillos
Para los pulmones llenos de líquido, la distancia media fue de 1.040 micrómetros, mientras que la distancia media en los pulmones sanos fue de solo 332 micrómetros.
"Esto es importante porque uno podría rastrear este valor medio de distancia como una forma de determinar qué tan bien está funcionando el tratamiento del edema pulmonar", dice Muller.
La técnica utiliza equipos de exploración por ultrasonido convencionales, aunque el algoritmo utilizado por los investigadores debería incorporarse al software de ultrasonido.
"En conjunto, el costo probablemente sería comparable a las aplicaciones de monitoreo de ultrasonido existentes", dice Muller.
Los investigadores están desarrollando actualmente dos ensayos: un estudio clínico en humanos y uno en una clínica veterinaria.
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Carolina del Norte . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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