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| 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.
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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
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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.
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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. |
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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.
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| 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. |
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La técnica 4D Flow
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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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