Nuevo método mejora la precisión de mediciones NIRF-IVUS en imágenes cardiovasculares

La ecografía intravascular (IVUS, por sus siglas en inglés) permite a los cardiólogos capturar imágenes del interior de los vasos sanguíneos utilizando una sonda de ultrasonido delgada, que luego se puede usar para evaluar problemas como el engrosamiento arterial debido a la acumulación de grasa o placa. Las imágenes de fluorescencia de infrarrojo cercano (NIRF) se emplean junto con la IVUS para lograr una evaluación más completa de los vasos sanguíneos. La NIRF se basa en agentes fluorescentes que resaltan los procesos biológicos dentro del cuerpo. Cuando se inyectan en el torrente sanguíneo, estos agentes se unen a compuestos específicos relacionados con patologías en las paredes de los vasos, como proteínas o ácidos nucleicos. Las señales de fluorescencia resultantes se combinan con imágenes IVUS para mejorar la precisión. Sin embargo, durante las mediciones NIRF-IVUS, la distancia entre el detector NIRF y la pared del vaso sanguíneo cambia continuamente. Esto presenta un desafío, ya que la sangre atenúa la intensidad de las señales de fluorescencia y la "cantidad" de sangre entre el detector NIRF y la pared del vaso varía constantemente.

Un equipo de investigadores dirigido por la Universidad Técnica de Munich (TUM, Munich, Alemania) ha ideado una solución innovadora a este problema. En un estudio, el equipo creó una nueva técnica para medir la atenuación de la fluorescencia de la sangre utilizando un "cable guía" que mueve la sonda NIRF-IVUS. El concepto se basa en la visibilidad constante del cable guía a la sonda NIRF. Al recubrir el cable guía con una concentración conocida de partículas fluorescentes, la señal del cable guía ofrece una medida indirecta de la atenuación de la sangre en la imagen actual. La distancia entre la sonda NIRF y el cable guía, así como la pared del vaso sanguíneo, se determina mediante IVUS, lo que permite calcular un factor de corrección para la señal de fluorescencia medida en la pared del vaso sanguíneo después de un simple procedimiento de calibración.

Imagen: Cable guía con cubrimiento de fluorescencia ayuda a la estimación precisa de la atenuación de la sangre durante los procedimientos intravasculares (Fotografía cortesía de TUM)

El equipo probó su técnica en un modelo clínico utilizando un pequeño sistema NIRF-IVUS de un estudio anterior y realizó experimentos en fantasmas capilares, que imitan las propiedades de los vasos sanguíneos pequeños. Observaron una mejora de 4,5 veces con respecto a las señales NIRF no corregidas y errores de <11 % para las señales objetivo, lo que muestra una gran promesa. El método de corrección también mantuvo una precisión media del 70 % en los experimentos con tejidos. Estas cifras son significativamente mejores que las logradas por otros métodos de corrección que usan factores de atenuación promedio en lugar de calcularlos para cada cuadro y distancias precisas entre la sonda y el vaso medidas a través de IVUS. Los investigadores creen que incorporar su técnica a la práctica clínica debería ser relativamente sencillo, ya que no son necesarias modificaciones importantes en el equipo existente. Con los cubrimientos apropiados, el cable guía puede servir como estándar de referencia para otras modalidades de imágenes de fluorescencia intravascular y métodos ópticos más allá de la fluorescencia.

“Este nuevo método para corregir las señales NIRF intravasculares es simple y preciso y podría allanar el camino para estudios in vivo y una eventual traducción clínica”, dijo Brian Pogue, profesor de física médica en la Universidad de Wisconsin-Madison.

Enlaces relacionados:
TUM