Tomografía de coherencia óptica para visualizar manejo del dolor en el parto, la retinopatía diabética y el glaucoma

Los investigadores están utilizando una reconocida tecnología para imágenes llamada tomografía de coherencia óptica (OCT) y la están integrando con otros dispositivos para la producción de imágenes de vanguardia de mujeres durante el parto y de personas con retinopatía diabética y glaucoma.

La investigación fue presentada en CLEO 2014, la Conferencia sobre Láser y Electro-Óptica, que se celebró del 8 al 13 junio de 2014, en San José (CA, EUA). La OCT emplea la dispersión de “ecos” y la reflexión de las ondas luminosas para crear imágenes de alta resolución de los tejidos biológicos, de modo similar a la ecografía, pero con una mejora de un orden de magnitud en la resolución. Los oftalmólogos han venido utilizando durante mucho tiempo la OCT para estudiar la retina. Más recientemente, la OCT se ha aplicado a una amplia gama de otras especialidades clínicas, como la cardiología, donde se utiliza para estudiar in situ la formación de placas en las arterias coronarias y oncología, para la detección temprana y la estadificación del cáncer del tracto gastrointestinal y del urogenital.

El Dr. Yu Chen, bioingeniero de la Universidad de Maryland (College Park, EUA), junto con sus colegas, ha desarrollado una forma de integrar un dispositivo para OCT a una aguja epidural de calibre 18. La administración epidural, señaló el Dr. Chen, se realiza tradicionalmente a ciegas, utilizando puntos de referencia anatómicos. Sin embargo, los investigadores miniaturizaron recientemente un dispositivo de mano que les permite a los anestesiólogos ver el tejido desde la perspectiva de la punta de la aguja epidural, lo cual podría ayudar a los médicos a suministrar anestesia espinal a los pacientes de modo que se presenten menos dolor y menos complicaciones.

“Debido a la falta de información visual, las tasas de fracaso suelen ser altas, por lo que la aguja deba insertarse varias veces”, dijo el Dr. Chen. Los efectos secundarios de estos fracasos pueden incluir trauma de los vasos sanguíneos y pinchazos en la duramadre, la membrana más externa que rodea el cerebro y la médula espinal. “Una sonda para obtener imágenes por OCT puede proporcionarles a los anestesiólogos una visualización en tiempo real y a escala micro de la arquitectura de los tejidos y de los puntos de referencia más importantes y por lo tanto podría mejorar significativamente la exactitud y la seguridad de este procedimiento que depende mucho de la aguja”, dijo el Dr. Chen.

Los investigadores han tenido éxito en las pruebas de la investigación con esta guía de la aguja, con muestras de cerdos y esperan llevar a cabo un estudio preclínico de este dispositivo en 2015.

En otro estudio presentado en una conferencia del 12 de junio, investigadores de la Universidad de California en Davis (UC Davis, EUA), dirigidos por el Dr. Vivek Srinivasan, ingeniero biomédico, han demostrado que la OCT permite medir simultáneamente el flujo de sangre y la oxigenación de la sangre en los vasos, sin necesidad de agentes de contraste.

La OCT, de modo similar a la ecografía, puede proporcionar información estructural, pero también puede ser utilizada para determinar las tasas de flujo y para la angiografía, la visualización del interior de los vasos sanguíneos, de acuerdo con Shau Poh Chong, un investigador de postdoctorado del laboratorio de Srinivasan. “La oximetría de pulso convencional mide la saturación de oxígeno utilizando luz transmitida”, afirmó el Dr. Chong. “La realización cuantitativa de estas mediciones con luz reflejada ha sido tradicionalmente difícil debido a que se desconoce la distancia recorrida por la luz mientras se dispersa en los tejidos”.

La OCT determina directamente la distancia que recorre la luz. Hasta ahora, sin embargo, fue un reto utilizar la OCT para medir la saturación de oxígeno de la sangre, debido a los errores adicionales de modelado, introducidos por la dispersión de la luz. A longitudes de onda visibles, la dispersión es mucho más baja en relación con la absorción de la sangre que en las longitudes de onda infrarrojas, donde se realiza generalmente la OCT. El sistema para OCT desarrollado en el laboratorio de Srinivasan utiliza luz visible de banda ancha para medir las cantidades tanto de hemoglobina oxigenada como desoxigenada, la proteína de la sangre que transporta el oxígeno, lo cual permite determinar los niveles de saturación de oxígeno. Además, el equipo desarrolló nuevos métodos para reducir aún más los errores de modelado causados por la dispersión de la luz.

“El amplio conjunto de mediciones que proporciona este sistema, como angiografía, oximetría, y velocidades de flujo de las células rojas permite la evaluación directa del metabolismo tisular del oxígeno, lo cual es esencial para entender la evolución del suministro y la demanda del oxígeno en numerosos modelos de enfermedades”, concluyó el Dr. Chong. “En el futuro, estas técnicas podrían aplicarse para estudiar los cambios metabólicos en las enfermedades que afectan a la retina humana, como la retinopatía diabética y el glaucoma”.


Enlaces relacionados:

University of Maryland

University of California, Davis