Modelos de corazón impresos en 3D podrían permitir diagnóstico no invasivo de estenosis aórtica

La estenosis aórtica es una afección caracterizada por la calsificación y el engrosamiento de las válvulas cardíacas aórticas, que impiden el flujo sanguíneo. Los métodos existentes para evaluar la gravedad de la estenosis aórtica, como la ecocardiografía Doppler, pueden ser propensos a errores no controlados y, a menudo, requieren mediciones de presión invasivas para los pacientes. No, los fantomas de flujo aórtico podrían proporcionar una posible solución a este problema.

Investigadores del King's College de Londres (KCL, Londres, Reino Unido) han logrado avances en la utilización de modelos de corazón impresos en 3D (fantomas) para simular e investigar la estenosis aórtica. El modelado por computadora y la impresión 3D de fantomas de flujo aórtico presentan una alternativa a los estudios in vivo, que están asociados con desafíos en el reclutamiento de pacientes y posibles riesgos de procedimiento. Por el contrario, la opción simulada permite mayores variaciones en el flujo y la caída de la presión arterial. Los investigadores crearon una técnica no invasiva para evaluar la distancia de recuperación de la presión basada en el impulso del flujo sanguíneo utilizando resonancia magnética cardiovascular (CMR) 4D Flow. Sus hallazgos revelaron que las distancias de recuperación de la presión en la estenosis aórtica son más largas de lo que se reconocía anteriormente, lo que indica la necesidad de reevaluar las prácticas de intervención actualmente adoptadas.

Imagen: Los investigadores han avanzado en los esfuerzos por implementar modelos de corazón impresos en 3D (fantomas) para simular y estudiar la estenosis aórtica (Fotografía cortesía de KCL)

Además, los investigadores desarrollaron y probaron con éxito un fantoma de flujo compatible con resonancia magnética y ultrasonido, que simula con precisión la apertura y el cierre de la válvula tanto en condiciones sanas como enfermas y ofrece una medición de presión real. Los hallazgos del equipo sugieren que la caída de presión de pico a pico, una medida actual para evaluar la carga de la estenosis aórtica, puede verse influenciada por factores no relacionados con la válvula, como la reflexión de la onda, y debe reexaminarse en la práctica clínica.

“Al desarrollar modelos de válvulas que se comportan como válvulas humanas reales, se pueden desarrollar y mejorar nuevas técnicas que caracterizan con mayor precisión la gravedad de la enfermedad sin interrumpir la atención de los pacientes”, dijo Harminder Gill, BM BCh.

“La decisión sobre cómo y cuándo tratar las válvulas estenóticas es compleja y las herramientas de diagnóstico generalmente utilizadas en la rutina clínica apenas han evolucionado durante los últimos 50 años”, explicó Joao Filipe Fernandes, PhD, Investigador de etapa temprana en cardiología in-silico personalizada Marie Skłodowska-Curie. “Por lo tanto, los avances en el estudio de la fisiopatología de la estenosis aórtica son esenciales para proporcionar una caracterización más completa de esta condición. La evaluación no invasiva de la distancia de recuperación de la presión permite la detección de errores de cateterismo invasivo, así como la comprensión de la longitud del vaso requerida para alcanzar la homeostasis hemodinámica”.

“Estos avances nos permitirán tomar decisiones bien informadas sobre el mejor equilibrio entre medicamentos y cirugías para las personas que viven con afecciones de las válvulas”, agregó el Prof. Pablo Lamata, Jefe del Grupo de Biomarcadores de Imágenes y Modelado Cardíaco.

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King´s College de Londres