Desarrollan un auricular con laser que predice el riesgo de ictus

Según la Sociedad Española de Neurología (SEN) aproximadamente 120.000 personas sufren un ictus en España cada año, de los cuales el 50% experimenta secuelas incapacitantes o fallece. El ictus se origina a partir de la obstrucción del flujo sanguíneo en una arteria (trombosis o embolia), dando lugar a una reducción del riego sanguíneo en una determinada zona del cerebro.

Aproximadamente el 75% de los ictus son infartos cerebrales, que pueden manifestarse de manera repentina o gradual. Si la circulación cerebral se recupera pronto y el ictus dura menos de 2 horas, hablamos de accidente isquémico transitorio y, en este caso, la capacidad funcional se recupera por completo.

De acuerdo con una investigación sobre enfermedades cerebrovasculares realizada por la SEN, el 90% de los casos de ictus podrían evitarse mediante una adecuada prevención de los factores de riesgo, como la presión arterial alta crónica, la diabetes, los niveles poco saludables de colesterol, la obesidad o el hábito de fumar.

Aunque existe un claro consenso sobre estos factores predisponentes, y una sólida red de atención ante el ictus, sigue resultando complicado establecer un perfil de riesgo preciso. Por ello, la biotecnología y la ingeniería aplicada a la Medicina son dos de las ramas que mejores soluciones pueden ofrecer.

En este línea, se acaba de hacer público un nuevo avance que puede revolucionar el modo en el que se detecta y se define el riesgo de una persona de sufrir un accidente cerebrovascular. Se trata de un dispositivo basado en auriculares que se puede utilizar para evaluar de forma no invasiva el riesgo de sufrir un ictus mediante el control de los cambios en el flujo y el volumen sanguíneos, mientras el participante contiene la respiración. Lo han desarrolado un equipo de ingenieros y científicos de Caltech y de la Escuela de Medicina Keck de la USC (University of Southern California) ambas en Estados Unidos, tal y como informa Ep.

El dispositivo incorpora un sistema basado en láser y ha mostrado resultados prometedores en términos de diferenciación entre individuos con bajo y alto riesgo de sufrir un ictus, tal y como se publica en 'Biomedical Optics Express'.

"Con este dispositivo, por primera vez, vamos a tener una manera de saber si el riesgo de que alguien sufra un derrame cerebral en el futuro es significativo o no en función de una medición fisiológica", garantiza Simon Mahler, coautor principal de un artículo que describe la nueva técnica y el nuevo dispositivo y becario postdoctoral en el laboratorio de Changhuei Yang. "Creemos que esto realmente puede revolucionar la forma en que se evalúa el riesgo de derrame cerebral y, con el tiempo, ayudará a los médicos a determinar si el riesgo de un paciente es estable o está empeorando".

Luz infrarroja

Hay que tener en cuenta que los vasos sanguíneos se vuelven más rígidos a medida que una persona envejece, lo que significa que les resulta más difícil dilatarse para permitir el paso de la sangre. Esto, a su vez, significa que la persona es más propensa a sufrir un derrame cerebral.

El equipo de Caltech desarrolló un dispositivo compacto que proyecta una luz láser infrarroja a través del cráneo hasta el cerebro en un punto concreto, y luego utiliza una cámara especial cercana para recoger la luz que rebota después de que la sangre que fluye por los vasos sanguíneos la disperse.

El método, llamado espectroscopia óptica de contraste de moteado (SCOS), mide la disminución de la intensidad de la luz desde el punto en el que entra en el cráneo hasta el lugar en el que se recoge la luz rebotada para determinar el volumen de sangre en los vasos sanguíneos del cerebro. También observa la forma en que la luz se dispersa y crea moteados en el campo de visión de la cámara. Los moteados fluctúan en las imágenes en función de la velocidad del flujo sanguíneo en los vasos sanguíneos. Cuanto más rápido fluye la sangre, más rápidamente cambia el campo de moteado.

La técnica SCOS permitió a los científicos medir cuánto se expanden los vasos sanguíneos mientras el sujeto contiene la respiración, y cuánto más rápido fluye la sangre a través de éstos. "Estas mediciones reactivas son indicativas de la rigidez de los vasos", afirmó Thomas G Myers, profesor de Ingeniería Eléctrica, Bioingeniería e Ingeniería Médica en Caltech e investigador del Heritage Medical Research Institute. "Nuestra tecnología permite realizar este tipo de mediciones de forma no invasiva por primera vez".

50 participantes

Los investigadores realizaron un estudio con 50 participantes. Utilizaron el cuestionario estandarizado de riesgo de ictus, la Calculadora de riesgo de ictus de Cleveland, para dividir a los participantes en dos grupos: uno de bajo riesgo y otro de alto riesgo. A continuación, midieron el flujo sanguíneo de cada voluntario durante tres minutos, cuantificando la velocidad del flujo y el volumen de sangre que llegaba al cerebro. Después de un minuto, pidieron a los participantes que aguantaran la respiración.

En el grupo con bajo riesgo de accidente cerebrovascular, los investigadores observaron un aumento menor en el flujo sanguíneo durante el ejercicio de contener la respiración en comparación con el grupo con alto riesgo de accidente cerebrovascular, pero un aumento mayor en el volumen sanguíneo, una indicación de que más sangre puede fluir a través de los vasos sanguíneos ensanchados. "Podemos ver claramente que el grupo de mayor riesgo tiene una relación flujo-volumen más alta, donde tienen un flujo más rápido pero un menor volumen de sangre durante la retención de la respiración", informó Mahler. Esto se debe a la rigidez de los vasos sanguíneos e indica una mayor probabilidad de ruptura. "Si alguien llega con un valor de relación flujo-volumen extremadamente alto, podríamos sospechar que esta persona sufrirá un derrame cerebral en el futuro cercano", destacó.

El equipo está realizando investigaciones adicionales utilizando el prototipo actual del dispositivo de imágenes en pacientes de un hospital de Visalia, California, para recopilar datos adicionales de una población más grande y diversa. También planean incorporar el aprendizaje automático al proceso de recopilación de datos del dispositivo y realizar un ensayo clínico que implicaría el seguimiento de los pacientes durante más de dos años para mejorar la tecnología. Esperan que el dispositivo pueda usarse ampliamente, no solo para la detección previa del riesgo de accidente cerebrovascular, sino también para ayudar a detectar en qué lugar exacto del cerebro podría haberse producido.