Investigadores del Instituto de Ciencias Fotónicas, en Barcelona, han desarrollado un dispositivo óptico portátil que permite monitorizar en tiempo real la evolución del accidente cerebrovascular, emitiendo una luz infrarroja no invasiva al cerebro del paciente para valorar sus niveles de oxígeno y flujo sanguíneo. De esta forma el médico determina de forma inmediata la eficacia de los tratamientos en los momentos más críticos.
Monitorización de la circulación cerebral en tiempo real junto a la cama del paciente. Los sensores ópticos no invasivos realizan la medición de manera continua mientras el neurólogo realiza una medición Doppler transcraneal de rutina al costado de la cama del paciente. Estos sensores monitorizan, en tiempo real, el flujo sanguíneo y la oxigenación de la sangre en el cerebro después de un accidente cerebrovascular y ven si la obstrucción en el vaso se ha disuelto gracias al tratamiento. / Raquel Delgado-Mederos, Hospital de la Santa Creu i Sant Pau.
Principal causa de discapacidad en adultos
El accidente cerebrovascular o ictus es la principal causa de discapacidad en adultos y la segunda causa de muerte en el mundo, con más de 400,000 muertes cada año en Europa. A menudo conocido como ‘ataque cerebral’, ocurre cuando se produce un bloqueo del flujo de sangre a un área específica del cerebro, causada por un coágulo que obstruye el vaso o porque el vaso sanguíneo se rompe. Cuando se produce un accidente cerebrovascular, el flujo sanguíneo disminuye drásticamente y las células del cerebro de las áreas dañadas se ven privadas de oxígeno y glucosa necesarios para sobrevivir.
Los accidentes cerebrovasculares, en particular los isquémicos, son una afección compleja. Los tratamientos más comunes que se aplica implican la rápida disolución del coágulo mediante la administración sistémica o local de un fármaco destructor de coágulos, o la extracción mecánica del mismo. Estos tratamientos deben administrarse en la sala de emergencias o unidades de ictus a pocas horas del accidente cerebrovascular. Desafortunadamente, estos están disponibles solo para un pequeño subconjunto de pacientes y, a su vez, el resultado es favorable en un pequeño porcentaje de aquellos pacientes tratados.
Tratamiento personalizado
La personalización del tratamiento basada en la monitorización continua del flujo sanguíneo cerebral se ha propuesto para mejorar el resultado general del tratamiento, pero esta monitorización no está disponible actualmente en los centros hospitalarios y clínicas.
Este es el objetivo del nuevo dispositivo desarrollado por investigadores del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) dirigidos por el profesor ICREA Turgut Durduran, con la colaboración de la Unidad de Ictus del Hospital de la Santa Creu i Sant Pau de Barcelona dirigida por la doctora Raquel Delgado-Mederos.
De hecho, es la primera vez que se incluye este dispositivo en la sala de emergencias de un hospital y se prueba en un grupo de pacientes que llegaron con un ictus a la sala de emergencias.
Los detalles se publican en la revista OSA Biomedical Optics Express, donde se informa sobre el desarrollo de este dispositivo óptico no invasivo que puede proporcionar a los médicos una monitorización en tiempo real del accidente y ayudarles a determinar, de manera inmediata, si el tratamiento elegido aplicado al paciente ha sido efectivo o no.
Futura herramienta de monitorización médica no invasiva
Durduran ha estado trabajando en esta técnica durante muchos años, con la certeza de que podría convertirse en una futura herramienta potente para la monitorización médica no invasiva y ayudar a mejorar los sistemas de diagnóstico utilizados hasta ahora.
«El dispositivo óptico que hemos desarrollado en ICFO utiliza técnicas de óptica difusa en el rango infrarrojo cercano (NIRS y DCS) para medir el nivel de oxígeno en la sangre y el flujo sanguíneo. Es un dispositivo portátil, no invasivo, de bajo costo y fácil de usar que puede colocarse junto a la cama de cualquier paciente en la sala de emergencia y usarse en tiempo real para monitorizar de manera efectiva a los pacientes y alertar a los médicos si están evolucionando bien o no», comenta Turgut Durduran.
Incluso, «la combinación de dos técnicas permite medir de manera continua el flujo sanguíneo no solo a un nivel macrovascular (Ultrasonido Doppler Transcraneal), sino también a un nivel microvascular (NIRS y DCS)». La larga lista de beneficios incluye portabilidad, facilidad de utilización, continuidad de medición y bajo coste.
El dispositivo envía luz infrarroja al cerebro del paciente, que viaja a través del cráneo y alcanza las capas más externas del cerebro. A medida que la luz viaja a través de los tejidos, interactúa con el tejido cerebral y se dispersa de diferentes maneras dependiendo de su composición. La información luego se recupera mediante un detector que se encuentra a pocos centímetros del emisor de la fuente de luz, y se determinan los parámetros del flujo sanguíneo y los niveles de oxígeno en la sangre.
Una mejora en los sistemas de diagnóstico
«Esta técnica es una mejora importante en los sistemas de diagnóstico. Los sistemas de diagnóstico actuales que miden el flujo sanguíneo, como la resonancia magnética o la tomografía computarizada, generalmente se realizan en momentos específicos cuando el paciente está en la sala de emergencias, sistemas que no permiten ver de manera continua lo que está sucediendo con el paciente», menciona Raquel Delgado. Por otro lado, también enfatiza que «el Doppler transcraneal puede realizar una monitorización continua, pero solo mide el flujo sanguíneo en los macro vasos, lo que no permite dar información sobre el daño local».
