Estrategia de espectroscopia preparada para mejorar el tratamiento de arritmias cardíacas graves
Un nuevo catéter de ablación que incorpora mapeo de espectroscopia de infrarrojo cercano puede distinguir con éxito varios tipos de tejido en los corazones. Esta distinción es fundamental cuando se utiliza la ablación por radiofrecuencia para tratar problemas del ritmo cardíaco. Crédito: Christine P. Hendon, Universidad de Columbia. Crédito: John Abbott
Los investigadores han demostrado que un nuevo enfoque de mapeo basado en la espectroscopia de infrarrojo cercano puede distinguir entre la grasa y el tejido muscular en el corazón. Esta distinción es fundamental cuando se utiliza la ablación por radiofrecuencia para tratar un problema grave del ritmo cardíaco conocido como taquicardia ventricular.
La ablación por radiofrecuencia, el único tratamiento para la taquicardia ventricular, consiste en identificar las áreas del corazón que generan señales anormales y luego calentarlas hasta el punto en que ya no se pueden transmitir las señales anormales. Durante el procedimiento, es importante, aunque desafiante, identificar con precisión dónde administrar la energía y evitar el tejido sano.
En la revista Biomedical Optics Express de The Optical Society (OSA), la líder del equipo de investigación Christine P. Hendon de Columbia University y un grupo multidisciplinario de colegas muestran, por primera vez, que un catéter de ablación que incorpora mapeo de espectroscopia de infrarrojo cercano puede distinguir con éxito varios tipos de tejido en corazones donados de pacientes con enfermedades cardiovasculares.
«La taquicardia ventricular es la principal causa individual de muerte súbita en los EE. UU., con un estimado de 300,000 muertes al año por esta afección», dijo Hendon. «Esperamos que nuestra tecnología pueda trasladarse a la clínica para aumentar la eficacia de la terapia de ablación por radiofrecuencia y reducir las complicaciones relacionadas para los pacientes con taquicardia ventricular».
Una opción óptica
Hoy en día, la mayoría Los sistemas de mapeo clínico del corazón se basan en mediciones funcionales como el voltaje. «Una medición óptica que brinda información sobre la composición del tejido subyacente tiene el potencial de usarse con métodos funcionales estándar para mejorar las tasas de éxito de la ablación», dijo Hendon.
Los investigadores usaron espectroscopía de infrarrojo cercano, que funciona iluminando luz con una amplia gama de longitudes de onda sobre el tejido y luego detectar la luz que se refleja de vuelta. Este espectro de reflectancia proporciona información sobre la composición del tejido en función de sus propiedades de absorción y dispersión.
Los investigadores demostraron que un nuevo enfoque de mapeo basado en la espectroscopia de infrarrojo cercano puede distinguir varios tipos de tejido en el corazón. La película muestra los sitios de muestreo, así como representaciones en 3D del índice de contraste adiposo (ACI) y el índice óptico de lesión (LOI1). Crédito: Christine P. Hendon, Universidad de Columbia
«Al usar longitudes de onda del infrarrojo cercano además de las longitudes de onda visibles, podemos sondear más profundamente en el tejido», dijo Hendon. «La técnica nos permite distinguir varios tipos de tejido dentro de los corazones humanos porque la grasa, el músculo y las lesiones de ablación tienen diferentes propiedades dependientes de la longitud de onda de absorción y dispersión».
El enfoque no solo podría usarse para guiar los procedimientos de ablación y evaluar qué tan bien funcionaron, pero también podría proporcionar información que podría usarse para desarrollar nuevos modelos computacionales que ayudarían a avanzar en la comprensión de los mecanismos involucrados en la arritmia.
«Una vez que se ha identificado un área anormal y se ha calentado para forma una lesión por ablación, es importante que el operador sepa si esa lesión se colocó con éxito y tuvo el efecto deseado», dijo Hendon. «La medición directa de las características del tejido brinda la posibilidad de mejorar la capacidad tanto para encontrar tejido anormal como para determinar qué tan bien se ha tratado».
Dentro del corazón
Uso de espectroscopia de infrarrojo cercano durante la ablación por radiofrecuencia requirió que los investigadores desarrollaran nuevos catéteres de ablación que incorporaran fibras ópticas para emitir y detectar luz, así como una punta personalizada para rastrear el instrumento. También desarrollaron nuevas técnicas de procesamiento de señales y datos, un flujo de trabajo para generar mapas anatómicos de tejido y un sistema de seguimiento de catéter para permitir el mapeo espacial del tejido.
Usando el nuevo catéter, los investigadores rastrearon la posición del instrumento mientras se movía a lo largo de la superficie del corazón. En cada ubicación, registraron espectros de reflectancia y los usaron para calcular un índice óptico tanto para la grasa como para los tejidos lesionados. Los experimentos se realizaron en corazones de donantes de personas fallecidas con enfermedades cardiovasculares para replicar lo que probablemente se encontraría en la clínica.
«Hasta ahora tenemos resultados extremadamente alentadores», dijo Hendon. «Nuestro trabajo muestra que la óptica puede tener un papel importante e impactante dentro del campo de la electrofisiología cardíaca».
Los investigadores ahora están trabajando en un nuevo prototipo de catéter que integraría más completamente los procesos de mapeo. También planean demostrar el método en animales grandes para probar qué tan bien funciona con los músculos del corazón en movimiento y la sangre circulando por el corazón.
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El nuevo tratamiento de ablación para la taquicardia ventricular llega más profundamente al músculo cardíaco Más información: Rajinder P. Singh-moon et al, Viabilidad de la espectroscopia de infrarrojo cercano como herramienta para la mapeo del epicardio humano, Biomedical Optics Express (2020). DOI: 10.1364/BOE.394294 Información de la revista: Biomedical Optics Express
Proporcionado por The Optical Society Cita: Enfoque de espectroscopia preparado para mejorar el tratamiento de la arritmia cardíaca grave (2020 , 8 de julio) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-spectroscopy-approach-poised-treatment-heart.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.