Los ingenieros de la Universidad de Duke en Estados Unidos, han diseñado y fabricado una sonda de ultrasonido que es lo suficientemente poderosa como para proporcionar imágenes muy detalladas en tres dimensiones, propiciando que los médicos cuenten en tiempo real con imágenes de los tejidos blandos, sin los riesgos asociados a los rayos X en el uso de los catéteres convencionales.
Los procedimientos basados en catéter cuenta con instrumentos moldeables y adaptables para ser utilizado a través de los vasos sanguíneos para realizar diversas tareas, tales como limpieza de arterias o colocaciones de prótesis, por lo general con la orientación de imágenes obtenidas a través de rayos X. En una serie de pruebas al principio de la investigación, diseñaron un tanque de agua simulando el aparato cardiovascular, los ingenieros utilizaron la nueva sonda de ultrasonido para guiar a dos procedimientos; la colocación de un filtro en el interior y la colocación de un “parche” sintético enfocado a la aneurisma en la aorta.
Como nos comentaba Stephen W. Smith, director del grupo de investigación en la Universidad de Duke; “Si bien hemos demostrado que la nueva sonda puede trabajar en dos tipos de procedimientos, creemos que los resultados serán de mayor alcance”. “Hay muchos catéteres basados en los procedimientos de intervención que con orientación 3-D a través de ultrasonido, que podría ser utilizado para válvulas cardíacas de sustitución y colocación de bobinas en el cerebro para prevenir accidentes cerebrovasculares”.
Actualmente, cuando se maniobra un catéter a través del aparato cardiovascular, los médicos se basan en imágenes provenientes de rayos X tomadas desde el exterior del cuerpo y representada consecuentemente en un monitor de manipulación de instrumentos. A menudo, el agente de contraste se inyecta en el torrente sanguíneo para poner de relieve la zona concretada.
“Si bien las imágenes obtenidas de esta manera son buenas, algunos pacientes experimentan reacciones adversas al agente de contraste, además, las imágenes adquiridas pueden presentar algunas incongruencias. Sin embargo, el sistema 3-D de ultrasonido no utiliza la radiación provenientes de rayos X o agentes de contraste, las imágenes son en tiempo real y continuas”, según nos decía el ingeniero Edward Light, diseñador de la nueva sonda.
Otra ventaja es la portabilidad, que es una cuestión importante para los pacientes que están demasiado enfermos para ser transportados, ya que las imágenes por rayos X deben ser tomadas en salas especialmente equipadas. La máquina 3-D de ultrasonido está colocada sobre ruedas y puede moverse fácilmente a la habitación del paciente.
Los avances en tecnología de ultrasonido han hecho que estos últimos experimentos hayan sido posibles, a través de la generación detallada en imágenes 3-D con secuencias en tiempo real. El laboratorio de la Universidad de Duke tiene un largo historial en la mejora de sistemas de ultrasonido, como el desarrollo de imágenes de alta resolución de bebés en el útero, entre otras investigaciones. Después de inventar ésta técnica en 1991 durante sus primeras fases, el equipo de ingenieros también han demostrado su utilidad en el desarrollo de catéteres especializados para endoscopias e imágenes en tiempo real de los vasos sanguíneos en el corazón y cerebro.
Después de probar muchas iteraciones en el diseño de la sonda, también conocido como “transductor”, los ingenieros llegaron con un enfoque novedoso, un sistema de recubrimiento del borde delantero del catéter en una vaina con 108 transductores de tamaño reducido. Estos minúsculos transductores trabajan en conjunto para crear una gran transductor, enfocado de manera similar a los ojos compuestos de los insectos.
En el primer experimento, la nueva sonda fue guiada con éxito en la colocación de un filtro en una simulación de la vena cava, la gran vena que lleva sangre desoxigenada de las extremidades inferiores a la parte de atrás al corazón. Los pacientes con coágulos en sus piernas (conocida como trombosis venosa profunda) que no pueda ser eliminado a través de medicamentos, suelen recibir estos filtros para impedir el desprendimiento de coágulos y que se dirijan al corazón y los pulmones. En el segundo experimento participaron en la colocación en una aneurisma de aorta abdominal a través injertos de prótesis, que son grandes “tubos” sintéticos que se utiliza para la revisión de zonas debilitadas de la aorta que están en riesgo de ruptura.
Datos de investigación provenientes de la Universidad de Duke.
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