Imágenes multiespectrales para evaluar heridas en pacientes con enfermedad vascular periférica

La enfermedad vascular periférica (PVD) es una enfermedad común de los ancianos, lo que resulta en el compromiso del flujo sanguíneo a las extremidades inferiores. Como consecuencia de la alteración de la perfusión tisular, los pacientes con PAD pueden experimentar dolor, disminución de la capacidad de ejercicio y pérdida de tejido, y algunos finalmente requieren amputación. A nivel mundial, la enfermedad arterial periférica de las extremidades inferiores es la tercera causa principal de morbilidad cardiovascular aterosclerótica y afecta a más de 200 millones de personas en todo el mundo. La enfermedad vascular periférica es cada vez más frecuente con el aumento de la incidencia con la edad y el envejecimiento de la población a nivel mundial. En 2010, se estimó que el número de personas que vivían con enfermedad arterial periférica aumentó un 23,5% en la última década. La carga económica de PVD es significativa. Solo en los Estados Unidos, PVD representa más de $ 20 mil millones en costos anuales relacionados con la atención médica. Específicamente, las heridas que no cicatrizan representan una porción significativa de este gasto en más de $3 mil millones por año.

La demanda por el desarrollo de un método efectivo para caracterizar la viabilidad de las heridas por PVD ha resultado en la aparición de varias técnicas innovadoras. Los métodos de diagnóstico comúnmente utilizados son el índice tobillo-brazo (ABI), registros de volumen de pulso, ultrasonografía dúplex, pletismografía venosa, angiografía por rayos X, tomografía computarizada y resonancia magnética. Sin embargo, muchas de estas técnicas carecen de la capacidad de clasificar y determinar adecuadamente la viabilidad de la herida. El índice tobillo-brazo (ABI) es una de las técnicas de detección más comunes que se utilizan para establecer la presencia de PVD, pero carece de sensibilidad para crear una categorización sensible y específica de las heridas como viables o no viables. ABI da una indicación de una obstrucción hemodinámicamente significativa, pero no mide el flujo sanguíneo directamente. El ultrasonido Doppler es otro método común que puede medir el flujo sanguíneo arterial; sin embargo, algunos grupos sugieren que el flujo sanguíneo de la arteria femoral puede no ser una indicación hemodinámica precisa de isquemia muscular. La espectroscopia de resonancia magnética también es una nueva técnica que ha sido validada en su aplicación para evaluar PVD. Nuevas secuencias de imágenes magnéticas como PIVOT (perfusión, saturación de oxígeno venoso intravascular) combinan resonancia magnética dependiente del nivel de oxígeno en sangre (BOLD) y etiquetado de espín arterial (ASL) para evaluar exhaustivamente el tejido. A pesar de las fortalezas que prometen muchas técnicas de resonancia magnética, las limitaciones de uso clínico continúan debido a los altos costos y la disponibilidad de recursos.

Las heridas de las extremidades inferiores inducidas por enfermedad vascular periférica tienen una perfusión inadecuada. Actualmente, existen tres enfoques principales para mejorar la perfusión vascular en el área: tratamiento médico, cirugía abierta y cirugía endovascular. El tratamiento médico consiste en la modificación del estilo de vida y el control de los factores de riesgo asociados, como el tabaquismo, la diabetes mellitus, la hiperlipidemia, la hipertensión y la hipercoagulabilidad. Si bien se han logrado avances en el tratamiento médico de las heridas inducidas por isquemia de las extremidades inferiores, la revascularización arterial grande sigue siendo el tratamiento estándar actual. La cirugía de derivación abierta se emplea a menudo para derivar arterias estenóticas y mejorar la perfusión de las heridas de las extremidades inferiores. En las últimas dos décadas, la intervención endovascular se ha convertido en una terapia adicional, ya que es mínimamente invasiva y puede tener una menor morbilidad y mortalidad asociadas. Además de mejorar la perfusión de las heridas de las extremidades inferiores mediante el manejo médico de la intervención quirúrgica, se requiere el cuidado local de la herida para acelerar el proceso de curación y prevenir la infección.

Sin embargo, sigue existiendo la necesidad de tecnologías de clasificación eficaces para ayudar a los médicos a decidir si es necesario un tratamiento quirúrgico. Esto permitiría la determinación temprana del manejo quirúrgico versus conservador y el manejo hospitalario versus ambulatorio. Si se requiere cirugía, los resultados funcionales del paciente mejoran si se lleva a cabo antes. Además, el tratamiento hospitalario de los pacientes quirúrgicos es extremadamente costoso. El manejo ambulatorio de pacientes con heridas vasculares periféricas que no requieren cirugía reduciría significativamente los costos asociados con la intervención quirúrgica.

La espectroscopia de punto de infrarrojo cercano (NIRS) mide de forma no invasiva el flujo, la concentración y la oxigenación de la hemoglobina en arteriolas, capilares y vénulas a varios centímetros de profundidad en el tejido. NIRS es seguro y cómodo para los pacientes y es muy adecuado para medir marcadores de viabilidad en heridas por enfermedades vasculares periféricas, incluida la perfusión tisular, la oxigenación y la hemoglobina. Hasta la fecha, los estudios han demostrado la validez de la tecnología NIRS en pacientes con enfermedad arterial periférica. El dispositivo de infrarrojos de espectro múltiple (MSID) representa una evolución importante de los dispositivos de imágenes NIRS existentes, que fueron diseñados para el entorno clínico. El MSID se ha convertido en un dispositivo comercial producido por KENT Imaging (Calgary, Canadá) después de que varios ensayos clínicos y con animales hayan validado su uso. El MSID es una nueva generación de dispositivos de imágenes NIR con portabilidad y funcionalidad mejoradas. El MSID puede monitorear muchas variables, como la citocromo oxidasa como marcador de la utilización de oxígeno en los tejidos, la saturación de oxígeno, la perfusión y la metahemoglobina como marcador de daño por radicales libres. La ventaja del MSID es su capacidad para dar cuenta del color de la piel. La melanina absorbe la luz y atenúa la cantidad de luz NIR recibida por la cámara. El dispositivo de imágenes Kent tiene algoritmos matemáticos únicos para tener en cuenta el contenido de melanina de la piel. En muchos estudios previos realizados con tecnología NIRS en heridas de PVD, el contenido de melanina no se consideró un factor, ya que la demografía de los pacientes era predominantemente caucásica. Sin embargo, en muchas ciudades multiculturales donde existe una gran variabilidad en el contenido de melanina del paciente, las correcciones de melanina en las imágenes NIRS son muy importantes.

Usando esta nueva tecnología NIRS clínicamente aplicable diseñada para PVD, este estudio busca identificar heridas viables de no viables y determinar la gravedad de la herida al evaluar la indicación de intervención vascular. Esta tecnología es adecuada para su uso en una población de pacientes con heridas, ya que los tiempos de medición son cortos y el movimiento de los sujetos no es un problema. Como tal, este proyecto tiene la intención de aplicar una tecnología novedosa que tenga la capacidad de evaluar rápidamente las heridas como una complicación de PVD.