MEDELLÍN,   COLOMBIA,   SURAMÉRICA    AÑO 15    No. 192  SEPTIEMBRE DEL AÑO 2014    ISSN 0124-4388      elpulso@elhospital.org.co






 

 

En el Instituto de Alta Tecnología Médica
-IATM- de San Vicente Fundación
Investigación sobre flujo sanguíneo con técnica 4D Flow, pionera en el mundo

Luisa Fernanda Rodríguez Jaramillo, Olga Lucia Muñoz López - Periodistas - elpulso@elhospital.org.co
El Instituto de Alta Tecnología Médica -IATM- de San Vicente Fundación, adelanta una de las pocas investigaciones que se realiza en el mundo con la técnica 4D Flow, una dinámica computacional de fluidos por resonancia magnética, que permite apreciar de manera cuantitativa cómo se comportan los fluidos en el cuerpo de una persona. Esta técnica puede revolucionar el abordaje de pacientes de cirugía cardiovascular que buscan corregir o intervenir la dinámica del flujo cardiovascular y su funcionamiento.
En la foto se visualizan patrones del flujo sanguíneo en la arteria aorta y la arteria pulmonar; la velocidad de la sangre está codificada según la escala de colores.

Muy especialmente, la novedosa técnica 4D Flow permite analizar el comportamiento de fluidos como la sangre, al poder observar y medir el movimiento del flujo sanguíneo en imágenes dinámicas de los vasos en tres dimensiones más los tiempos: de ahí que se llame 3D más 4D. Los cardiólogos necesitan evaluar la anatomía y la función del corazón; la enfermedad cardíaca es la principal causa de muerte en el mundo, dada su alta prevalencia, por lo que se desarrollan muchas técnicas en la parte cardiovascular que brinden a los médicos mejores herramientas para hacer mejores diagnósticos.
Julián Pineda, miembro del Grupo de Investigación de IATM, explica: “Comúnmente los cardiólogos ven las imágenes en dos dimensiones y ven una imagen en movimiento, pero tienen que ejercer capacidad de abstracción para ubicarse anatómicamente en el paciente.

Con la técnica 4D Flow se adquiere en tres dimensiones y a través del tiempo, información del flujo sanguíneo del cuerpo humano. Entonces el radiólogo ya es capaz -con los datos que le damos- de visualizar de manera cuantitativa cómo se comporta el flujo de una persona. Se ven datos reales a diferencia de datos simulados, datos reales de cómo se mueve la sangre a través del cuerpo. Esta es la única técnica que le permite al radiólogo, al cardiólogo en especial, ver cómo es el flujo y los patrones sanguíneos del corazón, el ventrículo, la aorta, las venas pulmonares; le brinda al médico esta capacidad de análisis cuantitativo, porque puede ver dentro del cuerpo humano cómo se mueve la sangre a través de él. Somos los primeros y únicos en Colombia en usar esta técnica”.
Revolucionará el abordaje cardiovascular
Según el doctor Simón Rascovsky, coordinador del Grupo de Investigación de IATM, “es una técnica que puede revolucionar la manera cómo se enfocan los pacientes de una cirugía cardiovascular que busca corregir o intervenir la dinámica del flujo cardiovascular, el funcionamiento, las velocidades, las presiones. Dichos pacientes tradicionalmente se evalúan en equipos de dos dimensiones, con eco-cardiografías o Doppler vascular, técnicas adecuadas, pero esta técnica genera imágenes y un estudio con análisis que se hacen a posteriori, de velocidades, inclusive de aproximaciones de presiones.
Representación mediante trazadores de partículas del recorrido de la sangre en la arteria aorta. Entre las ventajas de la técnica “4D Flow” está la posibilidad de cuantificar el flujo en cualquier vaso de interés y de analizar variables hemodinámicas en cualquier plano.
La técnica “4D Flow” hace referencia a
imágenes de resonancia magnética adquiridas mediante
una secuencia de contraste de fase, en la cual se obtienen datos
en las 3 direcciones de la velocidad de la sangre en todo el ciclo
cardíaco, permitiendo evaluar de manera cualitativa y cuantitativa la
hemodinámica vascular; además permite obtener medidas
cuantitativas de flujo sanguíneo, fuerzas de cizallamiento
en paredes de los vasos y gradientes de
presión, entre otras.
Eso le dará un mapa muy interesante a los cirujanos cardiovasculares antes de operar, para ver cómo se comporta el flujo en patologías como aneurismas, derivaciones y otras”. Agregó que es una técnica compleja que requiere secuencias, con muchas demandas desde el punto de vista computacional y de almacenamiento de datos, flujos de trabajo, por lo que se procura convertirla en una técnica eficiente y eficaz. Actualmente es una técnica experimental en gran parte por la dificultad de realizarla, pero el objetivo es transformarla en una técnica clínica exclusiva del IATM que pueda ofrecerse para beneficiar a la comunidad a fines de este año, ya que con ella los médicos tratantes tendrán una herramienta para ofrecer un diagnóstico más preciso a sus pacientes.
Patrones del flujo de la sangre en las principales arterias cerebrales y del cuello, obtenidos con ”4D Flow”. Visualización mediante trazadores de partículas en la bifurcación de la carótida derecha y la arteria vertebral.
Otras aplicaciones
dela técnica 4D Flow
El bioingeniero Pineda señala que además de las imágenes de la vena aorta, las venas pulmones, la vena cava, con la técnica 4D Flow también puede obtenerse información del flujo de sangre de otras partes del cuerpo, como el polígono de Willys (en el cerebro) y arterias vertebrales: se puede observar el flujo a través de ellas: “El neurocirujano con interés de observar la vasculatura del cerebro, puede analizar aneurismas, patologías y malformaciones de arterias venosas. También puede calcular la fuerza de cizallamiento (fricción en la sangre y el vaso). Eso es muy importante, porque en pacientes con estenosis o coartaciones por una placa arterio-esclerótica, si las fuerzas de cizallamiento son muy altas, hay gran probabilidad de que esta placa se desprenda y cause un infarto”.
Agregó: “También podemos acomodar la secuencia para medir una región muy particular que es el Acueducto de Silvio: podemos medir el flujo del líquido cefalorraquídeo que pasa. Y hemos visto aplicaciones a nivel del tórax, del corazón, el cuello (en arterias carótidas) y aplicaciones en el cráneo, que son todas las arterias vertebrales y la estructura del cerebro; también podemos ver y evaluar en un paciente de trasplante de riñón -por ejemplo-, si la conexión de las arterias con el órgano trasplantado quedó bien hecha”.
Actualmente se evalúa el protocolo de investigación que se hizo junto con Phillips, firma desarrolladora del hardware, que además capacita a los investigadores de IATM. Desde hace 9 meses y con 24 voluntarios se trabaja la técnica 4D Flow, que trabajan muy pocos grupos de investigación en el mundo, para convertirla en una secuencia clínica exclusiva de IATM y ofrecer un nuevo servicio al paciente: “Yo le tengo fe, porque no hay ninguna otra técnica que pueda ofrecer esa información valiosísima para la evaluación cardiovascular. No hay nada ni remotamente parecido”, concluyó el doctor Rascovsky.
 
La técnica 4D Flow

El procedimiento de aplicación de la técnica 4D Flow consta de 6 pasos, explica el bio-ingeniero Julián Pineda de IATM: “Primero se toman las imágenes en el resonador; luego se reconstruyen esas imágenes o angiografías de contraste de fase 2D: en ellas se capta información de la velocidad de la sangre en el eje X, en el eje Y, y en el eje Z. Como pesan mucho, las imágenes se transfieren a una estación de trabajo, en la cual se les aplican algoritmos para segmentar las regiones de interés del médico según cada paciente; seguidamente, con otro software se calcula el flujo de sangre dentro de la región de interés. Cuando calculamos el flujo podemos representar la visualización de la sangre en tercera dimensión, por ejemplo: podemos mostrar en imágenes computacionales dinámicas, cómo se comporta la sangre en sístole y en diástole”.
Y agrega el científico: “Además de visualizar las imágenes en tercera dimensión y poder darle datos cualitativos al radiólogo, podemos obtener medidas muy dinámicas cuantitativas de esa región de interés: podemos medir el flujo que circula a través de ella, las velocidades máxima y mínima promedio, el volumen de sangre. De acuerdo con esas medidas cuantitativas, el radiólogo puede entregar un mejor diagnóstico, mucho más preciso, y enviarle esos datos al cardiólogo para que tome la decisión más pertinente de acuerdo con el tratamiento o la intervención que se vaya a hacer en el paciente. Podemos obtener así medidas cualitativas y cuantitativas que no da ninguna otra técnica”.
El doctor Simón Rascovsky destaca así la importancia de la aplicación de esta novedosa técnica: “La parte más importante, fuera de que nos da una visualización muy intuitiva de lo que pasa en el flujo cardiovascular, es que permite ubicarse en cualquier punto de esa imagen, decir exactamente el perfil matemático de ese flujo y saber precisamente cuál es la velocidad y las fuerzas de cizallamiento en el vaso (tensión o fricción entre el fluido y el vaso), si ese vaso se está exponiendo porque le llega mucha turbulencia. Podemos incluso hacer aproximaciones de presión en puntos específicos. O sea: se va más allá de la simple visualización cualitativa de la imagen, esa radiología moderna nos lleva a alejarnos de la parte cualitativa del radiólogo que dice 'me parece esto, me parece lo otro', a poder dar números específicos y hacer seguimientos medibles, cuantificables, lo que se llama la radiología cuantitativa; es poder decir matemáticamente 'esta velocidad desde la última vez que le hicimos este estudio subió un 13.8% en tal punto', no simplemente 'me parece que está un poquito más rápida’. Eso es algo de lo más valioso de esta técnica: que no es solo la parte cualitativa, sino que es realmente un análisis de dinámica computacional de fluidos, pero para la anatomía real del paciente”.

   
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