Técnica diseñada para mapear directamente activación eléctrica del corazón

Anormalidades en la conducción cardiaca, la tasa a la cual el corazón conduce impulsos eléctricos para contraerse y relajarse, son una causa importante de muerte y discapacidad en el mundo. Los investigadores han estado desarrollando un método, llamado imaginología de onda electromecánica (EWI) que es la primera técnica no invasiva para mapear la activación eléctrica del corazón. Basada en ultrasonido, la EWI les permitirá a los médicos tratar las arritmias con más efectividad y precisión.

Los hallazgos del estudio fueron publicados en línea en la edición del 9 de mayo de 2011, en la revista Proceedings of the [US] National Academy of Sciences. Hasta ahora, otros grupos de investigación se han concentrado principalmente en medir la activación eléctrica directamente pero de manera invasiva, por medio de electrodos de contacto, o no invasivamente pero de forma indirecta, a través de modelamiento matemático complejo basado en mediciones a distancia. “Este es un descubrimiento importante”, dijo la Dra. Elisa Konofagou, quien lideró la investigación, y es una profesora asociada de ingeniería biomédica y radiología en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Fundación Fu de la Universidad de Columbia (Nueva York, NY, EUA; www.engineering.columbia.edu). “El método que elegimos, buscar deformaciones minúsculas después de la activación eléctrica del corazón, es a la vez directa y no invasiva. Electromechanical Wave Imaging también es eminentemente translacional puesto que puede ser incorporado en la mayoría de los escáneres de ultrasonido ya disponibles en los hospitales y clínicas, y puede ser modificado con poco o ningún costo para usar nuestra tecnología”.

Usando su método EWI, el equipo de ingeniería de Columbia visualizó el corazón con ultrasonido cinco veces más rápido que la ecocardiografía estándar y “mapeó” las deformaciones locales del corazón con sus imágenes. Los investigadores luego buscaron regiones pequeñas del corazón (solo unos pocos milímetros cuadrados) y midieron cuántas de esas regiones estaban estiradas o comprimidas cada 0,002 segundos. Esto les permitió identificar precisamente en qué momento cada región del corazón empezaba a contraerse (la activación electromecánica) en las cuatro cámaras del corazón. Compararon sus mapas con la secuencia de activación eléctrica y encontraron que estaban estrechamente relacionadas, en el ritmo natural del corazón y cuando al corazón se le marcó el ritmo artificialmente.

Las arritmias ocurren cuando la secuencia de activación eléctrica en el corazón se interrumpe y se espera que su prevalencia aumente, a medida que las personas vivan más tiempo. En algunos casos, existen tratamientos efectivos. Por ejemplo, se puede colocar un marcapaso quirúrgicamente o se puede llevar un catéter a las cámaras cardiacas quemar regiones enfermas del corazón o se puede implantar un marcapasos en el corazón para “puentear” el sistema de conducción enfermo y reemplazarlo por activación eléctrica artificial. Sin embargo, los médicos no pueden decir siempre dónde hacer la ablación con un catéter o quien se beneficiará de la activación eléctrica artificial. La EWI puede ayudar a determinar de antemano cuáles pacientes se pueden beneficiar con esos tratamientos o identificar con más precisión cuáles regiones del corazón deben ser destruidas. También puede ser usada para adaptar los parámetros de tratamiento a medida que la condición del paciente evoluciona.

“Puesto que el ultrasonido es tan seguro, portátil y de costo bajo”, añadió la Dra. Konofagou, “podemos imaginar un futuro donde loa mayoría de los médicos puedan llevar un escáner de ultrasonido portátil del tamaño de un iPhone y conseguir fácilmente un mapa de la activación del corazón durante una consulta de rutina”. Su equipo ya ha empezado a visualizar pacientes con arritmias y comparar sus mediciones con el estándar de oro de la cateterización y las mediciones de electrodo sin contacto. Si este estudio es concluyente, entonces iremos a un estudio clínico más grande.

Enlace relacionado:

Columbia University’s Fu Foundation School of Engineering and Applied Science