Mesita de noche de seguimiento óptico del flujo sanguíneo cerebral prometedor para el tratamiento individualizado del ictus

Universidad de Pennsylvania Escuela de Medicina

El uso de un dispositivo de la Universidad de Pennsylvania diseñado para monitorizar de forma no invasiva y continua el flujo sanguíneo cerebral (FSC) en accidente cerebrovascular agudo, los investigadores de Penn Medicine y el Departamento de Física y Astronomía en Penn Artes y las Ciencias, están investigando como la posición de la cabeza en la cama (HOB) afecta al flujo sanguíneo que llega al cerebro. La mayoría de pacientes ingresados en el hospital con un accidente cerebrovascular agudo se mantiene plano durante al menos 24 horas en un esfuerzo para aumentar el FSC en regiones del cerebro vulnerables que rodean el tejido dañado. Los investigadores informan en la revista Stroke que, con la cabeza plana efectivamente aumenta el FSC en el hemisferio dañado en la mayoría de los pacientes con ictus, aproximadamente una cuarta parte de los pacientes tuvo una respuesta paradójica y mostró mayor CBF con la cabeza en un angulo elevado.

El equipo de Penn ha estado desarrollando y probando un nuevo dispositivo que permite la monitorización no invasiva y continua de la CBF en la cabecera del paciente. El desarrollo clave de la tecnología es una sonda no invasiva colocada en la superficie de la cabeza que mide las fluctuaciones de la luz del infrarrojo cercano que ha recorrido a través del cráneo y el cerebro, y luego de vuelta a la superficie del tejido. Estas fluctuaciones son causadas por el movimiento de células rojas de la sangre en el tejido, y se ha demostrado que se pueden rastrear con precisión CBF en el tejido cerebral subyacente. La nueva técnica óptica, llamada espectroscopia de correlación difusa (DCS), demostró ser más sensible para detectar cambios CBF con el posicionamiento del HOB que el Doppler transcraneal (TCD), que utiliza ondas acústicas para cuantificar la velocidad del flujo de sangre de las grandes arterias que irrigan el cerebro.

"Este estudio ilustra el potencial del uso de la tecnología avanzada para tomar decisiones de tratamiento individualizado en tiempo real", dijo el autor principal, John A. Detre, MD, profesor de Neurología y Radiología en la Facultad de Medicina de Perelman en la Universidad de Pennsylvania. "Mientras que, en promedio, nuestros hallazgos apoyan las actuales directrices para sentar los pacientes después del accidente cerebrovascular plano, también sugieren que para algunos pacientes con accidente cerebrovascular, acostado puede ser innecesario o incluso perjudicial. Se necesitan estudios futuros que examinen los resultados clínicos después del accidente cerebrovascular y el uso de mediciones CBF ópticos para guiar el manejo para confirmar esto".

El accidente cerebrovascular es la principal causa de discapacidad en los países industrializados y una de las principales causas de muerte, por lo que incluso las mejoras sutiles en el resultado del accidente cerebrovascular puede esperar que tenga un impacto significativo de salud pública. Una reducción de la CBF causa accidente cerebrovascular, por lo tanto, las intervenciones más actuales para el accidente cerebrovascular tienen como objetivo aumentar la CBF. Sin embargo, la CBF raramente se mide en pacientes con accidente cerebrovascular, y si se mide la CBF, por lo general es una sola medición de una tomografía computarizada o resonancia magnética. Aunque la tomografía computarizada y la resonancia magnética son herramientas de diagnóstico críticos utilizados en el tratamiento del accidente cerebrovascular, que no son muy adecuados para la evaluación de la respuesta a las intervenciones clínicas a través del tiempo.

"Creemos que estas mediciones ópticas del CBF detectan tejido cerebral del flujo sanguíneo de la microvasculatura local que puede diferir debido a las lesiones", afirman Arjun Yod, PhD, profesor del Departamento de Física y Astronomía en Penn Artes y las Ciencias, que ha llevado el desarrollo de esta nueva teconología.

Entre todos los pacientes, el flujo de sangre hacia el hemisferio del cerebro donde está el tejido dañado por el accidente cerebrovascular se redujo en un 9 por ciento, cuando la cabecera de la cama se eleva 15 grados, y 17 por ciento menor cuando se eleva 30 grados. Pero para el 29 por ciento de los pacientes, el método óptico mostró una mejora "paradójica" en CBF cuando la cama se elevó. Un estudio previo econtró casi la misma proporción de respuestas "paradójicas" para el posicionamiento del HOB, y en la cohorte combinada de diferencias clínicas o radiológicas predijo una espera frente a una respuesta paradójica.

"Nuestro estudio sugiere que sería imposible para los médicos saber si en el ictus la cabecera llana es óptimo y sin medir realmente la respuesta", dijo Michael Mullen, MD, neurólogo especializado en derrame cerebral de Penn que participó en el estudio. Esto también puede ser cierto para otras intervenciones clínicas, como la administración de líquidos, la retención de las terapias antihipertensivas, o el uso de medicamentos para aumentar la presión arterial. "La capacidad de medir el flujo sanguíneo cerebral tiene continuamente un potencial enorme y podría algún día permitir a los médicos individualizar la terapia para cada paciente."

"Esperamos que esta tecnología sea capaz de guiar el manejo de antemano de los síntomas clínicos", dijo Yod. Si bien la instrumentación del CBF óptico utilizado para este estudio requirió un equipo de físicos para recoger y analizar los datos, las nuevas versiones pueden ser manipulados por personal clínico y proporcionar una visualización CBF en tiempo real. El Monitoreo óptico CBF puede que algún día se realice de forma rutinaria en todos los pacientes con lesión cerebral aguda.

El equipo de estudia incluyó a Rickson C. Mesquita, PhD, ahora en la Universidad de Campinas, en Sao Paulo, Brasil, Christopher G. Favilla, MD, Michael Mullen, MD, Xiangping Lu, MD, Scott E. Kasner, MD, Joel H. Greenberg, PhD, y JohnA. Detre, MD, del Departamento de Neurología de Penn; Meeri N. Kim, PhD, David L. Minkoff y Arjun G. Yod. PhD, del Departamento de Física y Astronomía de Física y Astronomía de Penn; y Turgut Durduran, PhD, ahora en el ICFO-Institut de Ciències Fotòniques, Castelldefels, en Barcelona. España. Los pacientes con ictus fueron reclutados en el Centro de Accidente Cerebrovascular en el Hospital de la Universidad de Pennsylvania.

El estudio fue financiado por una beca de la Asociación de Investigación de Bioingeniería de los Institutos Nacionales del Instituto de Salud Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares (NINDS-NS060653), así como un Core NINDS Centro de Neuroimagen (NINDS-NS058386), el Instituto Nacional Eunice Kennedy Shriver de Salud Infantil y Desarrollo humano (NICHD-HD050836), y el Instituto Nacional de Imágenes Biomédicas y Bioingeniería (NIBIB-EB015893), junto con la Fundación de Investigación de Sao Paulo y Fundació Cellex.

La Patente de EE.UU. #8.082.015 se ha concedido a la Universidad de Pennsylvania para la tecnología óptica CBF. Además de la aplicación a los trastornos neurológicos, que está siendo probada en un número de otras poblaciones clínicas en los cuales los cambios CBF son relevantes.

Medicina Penn es uno de los centros médicos académicos líderes en el mundo, dedicado a las misiones relacionadas con la enseñanza de la medicina, la investigación biomédica, y la excelencia en la atención al paciente. PENN Medicina consiste en la Perelman Raymond and Ruth School de Medicina de la Universidad de Pensilvania (fundada en 1765 como la primera escuela de medicina de la nación) y la Universidad de Pennsylvania Health System, que en conjunto forman una empresa de 4,3 mil millones de dólares.

La Escuela de Medicina de Perelman ha sido clasificada entre las cinco mejores escuelas de medicina de los Estados Unidos durante los últimos 17 años, de acuerdo con EE.UU. & News estudio de las escuelas de medicina orientadas a la investigación de World Report. La escuela está constantemente entre los principales receptores de la nación de los fondos de los Institutos Nacionales de la Salud, con 392 millones de dólares otorgado en el año fiscal 2013.

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