Fotografían por primera vez en superresolución vasos microscópicos del corazón
Una nueva técnica de imagen probada en pacientes podría mejorar el diagnóstico de las dolencias cardíacas y del dolor torácico inespecífico.
Por el Imperial College London
Investigadores del Departamento de Bioingeniería y de la Facultad de Medicina del Imperial College de Londres (UCL), en colaboraron con colegas de la University College de Londres, en el Reino Unido, han logrado sacar imágenes de microvasos cardíacos con resolución submilimétrica. La nueva técnica de imagen no invasiva se probó en cuatro pacientes humanos.
Las tecnologías de imagen existentes permiten visualizar grandes vasos en la superficie del corazón. Sin embargo, esta nueva técnica podría permitir a los científicos estudiar la fisiología del corazón con más detalle mediante la obtención de imágenes de microvasos más pequeños dentro del músculo cardiaco.
Esta investigación, publicada en Nature Biomedical Engineering, podría ayudar a los médicos a comprender mejor el papel que desempeñan estos vasos minúsculos en enfermedades cardiovasculares como la enfermedad coronaria microvascular, que aparece cuando los vasos sanguíneos pequeños del corazón no funcionan normalmente, y las miocardiopatías, enfermedades del músculo cardíaco que hacen que al corazón le cueste más bombear sangre al resto del cuerpo. También sería de utilidad en los dolores torácicos inespecíficos.
"Visualizar los vasos cardíacos es crucial para controlar las enfermedades cardiovasculares, pero hay una falta de comprensión sobre cómo fluye la sangre dentro de los pequeños vasos sanguíneos del corazón— dice el profesor Mengxing Tang, uno de los autores del avance que trabaja en el Departamento de Bioingeniería del Imperial College de Londres y autor correspondiente de la investigación. Y añade—: Nuestro estudio obtiene imágenes de estos vasos de forma no invasiva con la resolución más alta hasta el momento, lo que, tras más investigaciones, podría ayudar a los médicos a controlar estas enfermedades”.
Visualizando vasos microscópicos
El corazón depende de un flujo sanguíneo eficiente para poder bombear la sangre por todo el cuerpo, y suministrar oxígeno a los tejidos y eliminar el dióxido de carbono y los desechos. Sin embargo, los vasos cardíacos dañados pueden dar lugar a un flujo sanguíneo anómalo que puede causar lesiones tisulares capaces de desembocar en una insuficiencia cardíaca. Esta es una afección en la cual el corazón ya no puede bombear sangre rica en oxígeno al resto del cuerpo de forma eficiente.
Los científicos probaron la técnica de imagen en cuatro pacientes con miocardiopatía hipertrófica (MCH), una enfermedad que engrosa las paredes de la cavidad cardíaca con tejido anormal y reduce la cantidad de sangre bombeada hacia dentro y hacia fuera. Utilizaron ultrasonidos y microburbujas —pequeñas burbujas llenas de gas que se emplean para diferenciar las estructuras internas en las imágenes médicas— para obtener imágenes en superresolución de la estructura microvascular y la dinámica del flujo del corazón de los pacientes. Los datos se recogieron en el Hospital St Bartholomew de Londres.
El tamaño de los microvasos, unido a la rapidez de los movimientos del corazón, dificultaba la obtención de imágenes, sobre todo con resoluciones inferiores a un milímetro.
Un mejor diagnóstico y tratamiento.
La nueva técnica de imagen podría ayudar a evaluar distintas afecciones cardiacas. Por ejemplo, los médicos podrían valerse de ella para visualizar anomalías estructurales en pacientes con enfermedades coronarias microvasculares y miocardiopatías. Esto facilitaría su diagnóstico y tratamiento, y mejoraría los resultados sanitarios.
Esta es la primera vez que demostramos que es posible imaginar estos vasos con tal resolución, lo cual nunca se había hecho antes en humanos. Esto ha abierto una amplia gama de oportunidades para estudiar la fisiología del corazón y observar diferentes enfermedades y condiciones de manera no invasiva y segura”, afirma el profesor Tang.
"Por primera vez esta técnica permite la visualización directa de los vasos muy pequeños del músculo cardíaco, que, cuando están enfermos, provocan dolor en el pecho que no solo puede ser debilitante, sino que también puede llevar a la muerte— explica la coautora y cardióloga Roxy Senior, del National Heart and Lung Institute del Imperial College London. Y continúa—: Dado que actualmente estos vasos solo pueden evaluarse por medios indirectos, la condición puede ser mal diagnosticada".
Futuras aplicaciones e investigaciones.
A pesar del éxito inicial, la investigación se encuentra aún en sus primeras fases, por lo que serán necesarios más estudios en más pacientes para comprender mejor el valor clínico y de investigación de la técnica. Las nuevas investigaciones también pueden mejorar la calidad de la imagen.
“Somos optimistas sobre lo que nuestra nueva técnica podría aportar a la atención sanitaria de los pacientes cardiovasculares”, dice el profesor Tang. Este también está estudiando en colaboración con oncólogos, cardiólogos, radiólogos, cirujanos de mama y otros médicos el posible uso de las tecnologías de ultrasonidos de superresolución para evaluar otras enfermedades
“Esta investigación de gran alcance nunca se llevaría a cabo sin la colaboración entre equipos interdisciplinarios de investigadores de ingeniería y ciencias clínicas”, concluye el profesor Tang.
Información facilitada por el Imperial College London -Adaptación: Enrique Coperías / Rexmolón Producciones
Fuente: Yan, J., Huang, B., Tonko, J. et al. Transthoracic ultrasound localization microscopy of myocardial vasculature in patients. Nature Biomedical Engineering (2024). DOI: https://doi.org/10.1038/s41551-024-01206-6
