Una nueva estrategia de monitoreo prescinde de la cirugía, podría ayudar a los médicos a tratar pacientes con lesiones en la cabeza.
Anne Trafton, MIT News Office. Original (en inglés).
Los tumores cerebrales y el trauma en la cabeza, incluyendo conmociones, pueden elevar la presión dentro del cráneo, potencialmente aplastando el tejido cerebral o cortando el suministro de sangre del cerebro. Monitorear la presión sanguínea en los cerebros de dichos pacientes podría ayudar a los doctores a determinar el mejor tratamiento, pero el procedimiento es tan invasivo – requiere taladrar un agujero a través del cráneo – que solo se hace en los pacientes con lesiones más severas.
Eso podría cambiar con el desarrollo de una nueva técnica que es mucho menos arriesgada. El método, descrito en la edición del 11 de abril de Science Translational Medicine, podría permitirle a los médicos medir la presión cerebral en pacientes que han sufrido lesiones en la cabeza que son más leves, pero se beneficiarían de monitoreo cercano.
Desarrollado por investigadores en el Laboratorio de Investigación de Electrónica (RLE – Research Laboratory of Electronics) del MIT (Massachusetts Institute of Technology – Instituto Tecnológico de Massachusetts), la nueva técnica está basada en un modelo computacional de cómo la sangre fluye a través del cerebro. Usando ese modelo, los investigadores pueden calcular la presión cerebral de dos mediciones menos invasivas: la presión sanguínea arterial y una medición ultrasónica de la velocidad del fluido sanguíneo a través del cerebro.
Con este acercamiento, cambios en la presión cerebral pueden ser monitoreados en el tiempo, alertando a los médicos sobre problemas que podrían crecer lentamente.
Bajo presión
Presión en el cerebro, también conocida como presión intracraneal (ICP – intracranial pressure), puede elevarse debido a la presencia de fluido excesivo (sangre o fluido cerebroespinal), un tumor cerebral o hinchazón del cerebro.
Para medir esta presión, neurocirujanos taladran un agujero en el cráneo e insertan un catéter en el tejido cerebral o una cavidad llena de fluido en el cerebro. En todos excepto los pacientes enfermos más críticamente, el riesgo de infección o daño al cerebro supera los beneficios de este procedimiento, dice el coautor del estudio George Verghese, profesor de Ingeniería Eléctrica en el MIT.
“Hay una cantidad de pacientes mucho mayor para quienes a los médicos les gustaría esta medición, pero lo invasivo los detiene de obtenerla”, dice Verghese, cuyo laboratorio se enfoca en usar modelos computarizados de fisiología humana para interpretar los datos de pacientes.
En esta tesis doctoral, Faisal Kashif, quien ahora es un posdoctorado en el laboratorio de Verghese y el autor principal del artículo, desarrolló un modelo por computadora que relaciona la presión sanguínea arterial y el flujo sanguíneo a través del cerebro a la presión en el cerebro. El flujo de sangre a través del cerebro es causado por la diferencia en presión entre la sangre entrando al cerebro y la presión dentro del cerebro (ICP). Por lo tanto, usando el modelo de Kashif, la ICP puede ser calculada del flujo y la presión sanguínea entrando al cerebro.
La presión de la sangre entrando al cerebro no es medible directamente, entonces el equipo del MIT usó la presión de la arteria radial, tomada al insertar un catéter en la muñeca, como una representación de esa medida. Usaron su modelo de flujo sanguíneo para compensar la diferencia en lugar.
La presión arterial periférica también puede ser medida continuamente y de manera no invasiva usando un dedal similar al brazalete que se utiliza comúnmente para medir la presión sanguínea. Los investigadores se encuentran investigando ahora, si los datos obtenidos de esta manera son lo suficientemente precisos para usarlos en su modelo.
Validación
Los investigadores verificaron la precisión de su técnica usando datos recolectados hace varios años por el colaborador Marek Czosnyka en la Universidad de Cambridge en el Reino Unido, de pacientes con lesión cerebral traumática. Este fue uno de los pocos grupos de datos que incluyeron todas las medidas que necesitaban, junto con un registro temporal apropiado. Czosnyka envió los datos de presión sanguínea arterial radial y la velocidad del flujo sanguíneo tomado con ultrasonido al equipo del MIT, el cual entonces introdujo los números en su modelo y obtuvieron una presión intracraneal estimada. Enviaron entonces los datos de vuelta a Czosnyka para comparación.
Sus resultados eran ligeramente menos precisos que aquellos obtenidos con el mejor procedimiento invasivo, pero comparables a otros procedimientos invasivos que siguen en uso clínico, y a técnicas menos invasivas que se han intentado.
“Es un santo grial de neurocirugía clínica el encontrar una manera no invasiva de medir la presión”, dice James Holsapple, jefe de neurocirugía en el Centro Médico Boston. “Sería un gran paso si podemos poner nuestras manos en algo confiable”.
El nuevo acercamiento del MIT muestra promesa, dice Holsapple, añadiendo que un siguiente paso importante es incorporar la tecnología en un sistema que sería fácil de usar para el personal de un hospital y pudiera grabar datos durante muchas horas o días.
El equipo del MIT, junto con la coautora Vera Novak del Centro Médico Beth Israel Deaconess (BIDMC) en Boston, está ahora colaborando con doctores en el BIDMC para probar su acercamiento en pacientes en la unidad de cuidado intensivo neurológico.
“Todavía es un período de validación. Para convencer a la gente de que esto trabaja, necesitas acumular más [datos] de los que tenemos actualmente”, dice Verghese. “Nuestra esperanza es que una vez que ha sido validado en tipos de pacientes adicionales, donde seas capaz de mostrar que puedes coincidir con la medida invasiva, la gente tendrá confianza en comenzar a aplicarlo a pacientes que no están siendo monitoreados actualmente. Ahí es donde vemos el gran potencial”.
Thomas Heldt, un científico investigador en el RLE y autor principal del artículo, dice que una vez que la recolección de datos y el modelo estén bien establecidos, el equipo espera probar diferentes poblaciones de pacientes – como atletas con contusiones, o soldados que han experimentado explosiones – para descubrir maneras de determinar la extensión de las lesiones y cuándo no es seguro todavía para un atleta o soldado volver al campo.
Otra aplicación potencial es monitorear astronautas durante y después de vuelos espaciales largos. La NASA ha observado signos de presión intracraneal elevada en algunos de estos astronautas, y ahora busca formas de medirla.
Reimpreso con permiso de MIT News.
Fuente
http://web.mit.edu/ (en inglés)