La tecnología pionera en el mundo da nueva vida a la detección y el tratamiento de la fibrosis quística
La expansión fraccional regional del pulmón desde el comienzo de la respiración se caracteriza como una fracción del vóxel XV. Se muestran cortes coronales de la expansión en la inspiración máxima para (a) un ratón -ENaC (M3) y (b) un compañero de camada sano (M9). Crédito: Universidad de Monash
Una investigación pionera en el mundo dirigida por la Universidad de Monash podría ser la clave para un mejor control y tratamiento de la enfermedad pulmonar asociada con la fibrosis quística (FQ), una afección que se diagnostica a miles de personas cada año.
Usando la velocimetría de rayos X (XV), la colaboración multidisciplinaria de físicos, ingenieros, ingenieros biomédicos y médicos pudo medir la dinámica del flujo de aire a través de los pulmones durante el curso de un ciclo de respiración natural y mide las presentaciones. de la enfermedad pulmonar FQ.
El equipo de investigación, dirigido por la Dra. Freda Werdiger del Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la Universidad de Monash, pudo identificar las ubicaciones exactas del flujo de aire anormal dentro de los pulmones con una enfermedad similar a la FQ, y cuantificar mejor el nivel de enfermedad presente.
El ensayo exitoso abre caminos para diagnosticar, tratar y controlar una variedad de enfermedades respiratorias antes de lo que permite la tecnología actual y con una dosis de radiación más baja que la tomografía computarizada actual .
El estudio fue publicado en la prestigiosa revista Scientific Reports.
«En este estudio presentamos dos desarrollos en el análisis XV. En primer lugar, mostramos la capacidad del XV basado en laboratorio para detectar el na parcheado tura de la enfermedad similar a la FQ en ratones afectados. En segundo lugar, presentamos una técnica para la cuantificación numérica de esa enfermedad, que puede delinear entre dos modos principales de los síntomas de la enfermedad», dijo el Dr. Werdiger.
«Este modelo analítico proporciona una forma simple y fácil de interpretar enfoque, y uno capaz de aplicarse fácilmente a grandes cantidades de datos generados en imágenes XV. Juntos, estos avances muestran el poder de XV para evaluar los cambios en el flujo de aire local.
«Proponemos que XV debe considerarse como una nueva herramienta de medición de la función pulmonar para el desarrollo de terapias pulmonares en modelos de animales pequeños, para FQ y para otros enfermedades muco-obstructivas.»
La fibrosis quística es una enfermedad genética progresiva, crónica y debilitante causada por mutaciones en el gen regulador de la conductancia transmembrana de la FQ. La enfermedad implacable de las vías respiratorias de la FQ comienza temprano en la infancia y produce un deterioro constante en la calidad de vida, lo que en última instancia conduce a la muerte prematura.
Las herramientas eficaces de evaluación de la salud pulmonar deben capturar la naturaleza irregular de las enfermedades pulmonares mucoobstructivas como la FQ , que es importante durante las primeras etapas de la enfermedad cuando se pueden aplicar tratamientos locales para prevenir la progresión de la enfermedad.
Sin embargo, los métodos actuales de evaluación de la función pulmonar tienen muchas limitaciones, incluida la incapacidad de localizar con precisión el origen de la enfermedad a nivel mundial. -cambios medidos en la salud pulmonar.
Las evaluaciones de la salud pulmonar general en humanos y animales se realizan mediante pruebas de función pulmonar que detectan anomalías midiendo el flujo de gas en las vías respiratorias.
La espirometría es la herramienta más común para evaluar la función pulmonar; sin embargo, mide el flujo de aire global en la boca.
A pesar de la disponibilidad de técnicas que evalúan la función pulmonar o la estructura pulmonar, ninguna de estas puede cuantificar simultáneamente la función e identificar el origen de esos cambios funcionales. Se ha demostrado que el movimiento pulmonar anormal durante la respiración es un indicador de enfermedad.
La velocimetría de rayos X proporciona imágenes no invasivas, de alta definición y sensibles en tiempo real del flujo de aire a través de los pulmones en organismos vivos.
La tecnología fue diseñada y comercializada por la empresa australiana de tecnología médica 4DMedical, dirigida por el director ejecutivo y ex investigador de la Universidad de Monash, el profesor Andreas Fouras. Desde entonces, la tecnología se ha mejorado para su uso clínico, y en EE. UU. recibió recientemente la aprobación de la FDA para todas las indicaciones respiratorias en adultos.
«Para diagnosticar, monitorear y tratar de manera efectiva las enfermedades respiratorias, los médicos deben poder evaluar con precisión la distribución espacial del flujo de aire a través de la estructura fina del pulmón. Esta capacidad permitiría localizar y medir cualquier disminución o mejora en la salud, lo que permitiría diseñar mejores opciones de tratamiento», dijo el Dr. Werdiger.
«El éxito de XV radica en su capacidad para extraer medidas cuantitativas confiables y significativas, y este estudio muestra cómo se puede lograr esto.
«En el futuro, se espera que estas técnicas se apliquen a la medición numérica caracterización de la enfermedad pulmonar con FQ en cohortes más grandes y otros modelos animales con FQ.
«Estos métodos permiten que los análisis se apliquen de manera sencilla y con un procesamiento manual mínimo, para permitir el estudio y desarrollo continuos del tratamiento de FQ y otras enfermedades respiratorias».
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Segunda oportunidad: nueva tecnología para ayudar a diagnosticar y controlar enfermedades respiratorias Más información: Freda Werdiger et al, Cuantificación de la variabilidad de la enfermedad pulmonar mucoobstructiva en ratones a través de laboratorio X- velocimetría de rayos, Scientific Reports (2020). DOI: 10.1038/s41598-020-67633-y Información de la revista: Informes científicos
Proporcionado por la Universidad de Monash Cita: Tecnología pionera en el mundo da nueva vida a la fibrosis quística detección y tratamiento (13 de julio de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-world-first-technology-life-cystic-fibrosis.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.