Microflow3D: mapeo no invasivo de arterias coronarias y la red vascular cerebral usando microscopía de localización de ultrasonido 3D en pacientes con aterosclerosis antes de la cirugía de endoterectomía carotídea (Microflow3D)

La aterosclerosis carotídea se asocia con un alto riesgo de accidente cerebrovascular debido a la embolización de las placas vulnerables ubicadas en la bifurcación carótida. Cuando el grado de estenosis excede el 60%, se considera que la endarterectomía carotídea elimina la placa. Este es un procedimiento quirúrgico complejo, realizado bajo anestesia general en la mayoría de los casos, y consiste en extraer la placa. La población de pacientes es típicamente anciana y particularmente frágil, con un riesgo significativo de infarto cerebral durante la intervención. Para minimizar los riesgos perioperatorios, los pacientes se someten a una evaluación preoperatoria que incluye ultrasonido doppler transcraneal y angiografía coronaria. El propósito de Doppler transcraneal es imaginar el círculo de Willis e identificar pacientes con un círculo incompleto, lo que comprometería la perfusión cerebral adecuada durante la sujeción de carótidos. Sin embargo, esta imagen es un desafío porque la calidad del ultrasonido a través del cráneo a menudo es pobre, y las imágenes bidimensionales no siempre permiten la visualización completa del círculo de Willis. Por lo tanto, una modalidad de imagen tridimensional de alta resolución podría mejorar la planificación quirúrgica. La angiografía coronaria o la angiografía coronaria CT se realizan para obtener imágenes de las arterias coronarias e identificar a los pacientes con mayor riesgo de infarto de miocardio. Una modalidad de imagen tridimensional no ionizante con alta resolución coronaria también podría beneficiar a los pacientes al reducir la exposición a la radiación.

Hace diez años, el laboratorio de Física para la Medicina desarrolló una nueva técnica de imagen llamada Microscopía de localización de ultrasonido (ULM). Esta modalidad combina imágenes de ultrasonido ultrarrápido (adquiriendo más de 1000 cuadros por segundo) con la inyección de microburbujas ya utilizadas en la práctica clínica. Al obtener imágenes y localizar individualmente estas microburbujas, es posible visualizar las redes vasculares de las arterias coronarias y el cerebro en modelos animales con resolución y campo de visión sin precedentes. Recientemente, la viabilidad clínica de la microscopía de localización de ultrasonido se demostró en dos dimensiones en el cerebro de pacientes con aneurismas cerebrales.

Sin embargo, la naturaleza bidimensional de las imágenes representaba una limitación. Para abordar esto, desarrollamos un nuevo tipo de sonda de ultrasonido más amplia capaz de obtener imágenes grandes volúmenes tridimensionales. Estas sondas ya se han validado a través de simulaciones, estudios fantasmas y más recientemente en experimentos con animales.

Por lo tanto, en este estudio clínico, nuestro objetivo es demostrar la viabilidad de la imagen tridimensional de la microcirculación del corazón y el cerebro en los pacientes durante la evaluación preoperatoria, con el objetivo de mejorar la planificación quirúrgica de la enDarterectomía carótida.