Nuevo método combina mediciones ópticas con ultrasonido para monitorear el "motor" del embarazo

La placenta, considerada como el “motor” del embarazo, es un órgano que juega un papel crucial en la entrega de nutrientes y oxígeno al feto. La disfunción placentaria puede provocar complicaciones como la restricción del crecimiento fetal, la preeclampsia y la muerte fetal. Ahora, los investigadores que desarrollan herramientas para evaluar la estructura y función de la placenta humana en tiempo real, incluidos los dispositivos ópticos, han ideado un método novedoso para obtener imágenes de la placenta en pacientes embarazadas. Al combinar mediciones ópticas con ultrasonido, el equipo ha demostrado cómo los niveles de oxígeno en la placenta se pueden monitorear de manera no invasiva, proporcionando una nueva forma de generar una mejor comprensión de este órgano complejo y crucial.

Durante tres años, investigadores de la Universidad de Pensilvania (Filadelfia, PA, EUA) y el Hospital Infantil de Filadelfia (CHOP, (Filadelfia, PA, EUA) optimizaron el diseño de su instrumento y lo probaron en entornos preclínicos. El proceso involucró la integración fibras ópticas con sondas de ultrasonido, explorar varios transductores de ultrasonido y mejorar la tecnología multimodal para que las mediciones fueran estables, precisas y reproducibles mientras se recolectaban datos al lado de la cama. La instrumentación resultante ahora permite a los investigadores estudiar la anatomía de la placenta mientras también se recolectan información funcional detallada sobre el flujo sanguíneo y la oxigenación de la placenta, capacidades que los dispositivos comerciales existentes no tienen, dicen los investigadores.

Imagen: El nuevo dispositivo puede medir mejor el flujo sanguíneo y la oxigenación en la placenta (Fotografía cortesía de la Universidad de Pensilvania)

Debido a que la placenta se encuentra muy por debajo de la superficie del cuerpo, uno de los desafíos técnicos clave que abordaron los investigadores fue reducir el ruido de fondo en el sistema optoelectrónico. La luz se dispersa y se absorbe cuando viaja a través de tejidos gruesos, y la clave del éxito fue reducir la interferencia de fondo para que la pequeña cantidad de luz que penetra profundamente en la placenta y luego regresa sea lo suficientemente grande para una medición de alta calidad.

En un estudio clínico piloto realizado por los investigadores, a 24 pacientes embarazadas en su tercer trimestre se les administró oxígeno suplementario durante un período breve, lo que generó hiperoxia placentaria. Usando el dispositivo, el equipo recopiló mediciones de las concentraciones de sangre oxigenada y desoxigenada de la placenta antes y durante la hiperoxia; los resultados demostraron que el dispositivo podría usarse para estudiar la función placentaria en tiempo real. La investigación también proporcionó nuevos conocimientos sobre la relación entre el flujo sanguíneo y la mala perfusión vascular materna, que ocurre cuando se impide el flujo de sangre hacia la placenta.

Si bien el dispositivo aún está en desarrollo, los investigadores actualmente están refinando su instrumento para hacerlo más fácil de usar y permitirle recopilar datos más rápido. El equipo también está trabajando actualmente en estudios más amplios, que incluyen datos recientes de pacientes durante su segundo trimestre, y también están interesados en estudiar diferentes regiones de la placenta. Y debido a que hay muchas preguntas clínicas sin respuesta sobre la placenta, el mayor potencial de este trabajo para los investigadores es proporcionar una forma de comenzar a responder esas preguntas.

"Lo emocionante es que no solo obtuvimos un instrumento para indagar más profundo que los dispositivos comerciales, sino que también obtuvimos una señal temprana de que los experimentos de hiperoxigenación pueden diferenciar una placenta sana de una placenta enferma", dijo Nadav Schwartz de la Universidad de Pensilvania. “Sin poder estudiar la placenta directamente, nos basamos en una ciencia muy indirecta. Esta es una herramienta que nos ayuda a estudiar la fisiología subyacente del embarazo para que podamos estudiar de manera más estratégica las intervenciones que pueden ayudar a lograr buenos resultados en el embarazo”.

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Universidad de Pennsylvania
CHOP