Una tecnología basada en la luz permite la vigilancia no invasiva de la salud encefálica
Los resultados de los tratamientos de traumatismos craneoencefálicos (TCE) graves provocados por accidentes automovilísticos o caídas depende del alcance de la hipoxia y las perturbaciones metabólicas. Una mejor comprensión de la patofisiología de las lesiones cerebrales y los cambios bioquímicos, celulares y moleculares asociados puede mejorar la gestión en las fases iniciales.
Tecnología de vigilancia encefálica con infrarrojo próximo
Emprendido con el apoyo del programa Marie Skłodowska-Curie, el proyecto BitMap desarrolló unos dispositivos basados en fotónica para supervisar la salud encefálica en los cuidados intensivos neurológicos de los TCE y la hipoxia en recién nacidos. «Nuestro concepto se basa en la medición de parámetros hemodinámicos con relevancia clínica mediante el uso de la luz del infrarrojo cercano que es inocua para los tejidos biológicos», señala Hamid Dehghani, coordinador del proyecto. Los investigadores desarrollaron técnicas y métodos de análisis capaces de determinar biomarcadores específicos de hipoxia tisular, isquemia y metabolismo del oxígeno. Estas cantidades clínicas normalizadas se midieron a través de métodos ópticos no invasivos, lo cual brinda la oportunidad de supervisar de forma continua la salud del paciente a pie de cama. La tecnología de BitMap es sencilla: se aplica luz a la superficie de la cabeza a través de una fibra, la luz se desplaza a través y más allá de la superficie del encéfalo y la espalda, donde es detectada por otra fibra. La cantidad de luz que se refleja y el tiempo que tarda en desplazarse aporta información sobre la salud del tejido, concretamente la cantidad de oxígeno, así como indicaciones relativas al flujo sanguíneo y la actividad metabólica.
Rendimiento clínico de BitMap
Los científicos de BitMap han probado la tecnología, en particular la de imagenología difusa y de espectroscopia de correlación difusa en enfermos y sujetos sanos. El Hospital de la Vall d'Hebron y el Instituto de Fotónica en España han utilizado plataformas del proyecto en entornos de cuidados intensivos con unos resultados prometedores. La identificación de una serie de nuevos biomarcadores respalda su uso como monitores a pie de cama. University Hospitals Birmingham y la Universidad de Birmingham obtuvieron unos resultados igualmente alentadores en pacientes con TCE leves, moderadas y graves, lo cual demuestra la capacidad de las tecnologías bifotónicas para aportar información sobre estos traumatismos y mejorar los cuidados. Además, en los hospitales de University College de Londres, la aplicación de las tecnologías de BitMap en recién nacidos con asfixia perinatal —una enfermedad asociada a unos niveles reducidos de oxígeno durante el nacimiento— permitió la cuantificación de la gravedad de las lesiones encefálicas y ayudó a realizar el pronóstico neuroconductal.
Repercusión y perspectivas de futuro de BitMap
El uso de la física para obtener información morfológica y fisiológica sobre el cuerpo humano no es un concepto nuevo: ya tiene muchas aplicaciones en medicina. Cuando se trata de supervisar el encéfalo, la capacidad de obtener resultados inmediatos al instante y de forma no invasiva es fundamental. Los dispositivos de BitMap pueden emplearse para detectar y caracterizar TCE, conmociones cerebrales en deportes, así como el nivel de conciencia de los pacientes en estado vegetativo. Esto ayuda a los facultativos a evaluar la respuesta de cada paciente al tratamiento y adaptarlo en consecuencia. De cara al futuro, Dehghani espera que «la financiación futura y continua ayudará a optimizar estas tecnologías para supervisar la salud encefálica durante cirugías y mejorará los resultados clínicos», Combinada con la formación de investigadores noveles durante BitMap, la financiación estimulará futuros avances en el desarrollo de tecnologías para los cuidados intensivos neurológicos. A largo plazo, esto se traduce en una mejora de la recuperación de los pacientes y en una reducción de los costes sanitarios.
Palabras clave
BitMap, traumatismo craneoencefálico (TCE), luz de infrarrojo próximo, hipoxia, conmoción cerebral, asfixia perinatal
