Microflow3D - mappatura non invasiva delle arterie coronarie e della rete vascolare cerebrale mediante microscopia di localizzazione ad ultrasuoni 3D in pazienti con aterosclerosi prima della chirurgia dell'endarterectomia carotide (Microflow3D)

L'aterosclerosi carotidea è associata ad un alto rischio di ictus a causa dell'embolizzazione da placche vulnerabili situate nella biforcazione carotidea. Quando il grado di stenosi supera il 60%, si considera l'endarterectomia carotidea per rimuovere la placca. Questa è una procedura chirurgica complessa, eseguita in anestesia generale nella maggior parte dei casi e consiste nell'estrarre la placca. La popolazione di pazienti è in genere anziana e particolarmente fragile, con un rischio significativo di infarto cerebrale durante l'intervento. Per ridurre al minimo i rischi perioperatori, i pazienti sono sottoposti a una valutazione preoperatoria che include ultrasuoni transcranici e angiografia coronarica. Lo scopo del Doppler transcranico è quello di immaginare il cerchio di Willis e identificare i pazienti con un cerchio incompleto, che comprometterebbe un'adeguata perfusione cerebrale durante il serraggio carotideo. Tuttavia, questo imaging è impegnativo perché la qualità degli ultrasuoni attraverso il cranio è spesso scarsa e l'imaging bidimensionale non consente sempre la piena visualizzazione del cerchio di Willis. Una modalità di imaging tridimensionale ad alta risoluzione potrebbe quindi migliorare la pianificazione chirurgica. L'angiografia coronarica o l'angiografia coronarica CT vengono eseguite per immaginare le arterie coronarie e identificare i pazienti a maggior rischio di infarto miocardico. Una modalità di imaging tridimensionale non ionizzante con un'elevata risoluzione coronarica potrebbe anche beneficiare dei pazienti riducendo l'esposizione alle radiazioni.

Dieci anni fa, la Physics for Medicine Laboratory ha sviluppato una nuova tecnica di imaging chiamata Microscopia di localizzazione ad ultrasuoni (ULM). Questa modalità combina imaging ad ultrasuoni ultraveluti (che acquisisce più di 1000 fotogrammi al secondo) con l'iniezione di microbolle già utilizzate nella pratica clinica. Immaginando e localizzando individualmente queste microbolle, diventa possibile visualizzare le reti vascolari delle arterie coronarie e il cervello in modelli animali con risoluzione e campo di vista senza precedenti. Recentemente, la fattibilità clinica della microscopia di localizzazione ad ultrasuoni è stata dimostrata in due dimensioni nel cervello dei pazienti con aneurismi cerebrali.

Tuttavia, la natura bidimensionale dell'imaging rappresentava una limitazione. Per affrontare questo, abbiamo sviluppato un nuovo tipo di sonda ad ultrasuoni più ampia in grado di imaging di grandi volumi tridimensionali. Queste sonde sono già state validate attraverso simulazioni, studi fantasma e più recentemente in esperimenti su animali.

In questo studio clinico, miriamo quindi a dimostrare la fattibilità dell'imaging tridimensionale della microcircolazione del cuore e del cervello nei pazienti durante la valutazione preoperatoria, con l'obiettivo di migliorare la pianificazione chirurgica per l'endarterectomia carotidea.