Utilizan tornados de ultrasonido para ‘triturar’ coágulos de sangre

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Nueva herramienta utiliza ultrasonido para descomponer los coágulos de sangre.

Investigadores han desarrollado una nueva herramienta y técnica que utiliza “ultrasonido de vórtice“, una especie de tornado ultrasónico, para descomponer los coágulos de sangre en el cerebro.

El nuevo enfoque funcionó más rápidamente que las técnicas existentes para eliminar los coágulos formados en un modelo in vitro de trombosis del seno venoso cerebral (CVST).

“Nuestro trabajo anterior analizó varias técnicas que usan ultrasonido para eliminar los coágulos de sangre usando lo que son esencialmente ondas orientadas hacia adelante“, dice Xiaoning Jiang, coautor correspondiente de un artículo sobre el trabajo.

“Nuestro nuevo trabajo utiliza ultrasonido de vórtice, donde las ondas de ultrasonido tienen un frente de onda helicoidal.

“En otras palabras, el ultrasonido se arremolina a medida que avanza”, dice Jiang, profesor Dean F. Duncan de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial en la Universidad Estatal de Carolina del Norte.

“Según nuestras pruebas in vitro, este enfoque elimina los coágulos de sangre más rápidamente que las técnicas existentes, en gran parte debido a la tensión de cizallamiento inducida por la onda de vórtice”.

“El hecho de que nuestra nueva técnica funcione rápidamente es importante, porque los coágulos CVST aumentan la presión sobre los vasos sanguíneos del cerebro“, dice Chengzhi Shi, coautor del trabajo y profesor asistente de ingeniería mecánica en Georgia Tech.

“Esto aumenta el riesgo de una hemorragia en el cerebro, lo que puede ser catastrófico para los pacientes.

“Las técnicas existentes se basan en gran parte en intervenciones que disuelven el coágulo de sangre.

Pero este es un proceso que requiere mucho tiempo.

Nuestro enfoque tiene el potencial de abordar estos coágulos más rápidamente, reduciendo el riesgo para los pacientes”.

CVST ocurre cuando se forma un coágulo de sangre en las venas responsables de drenar la sangre del cerebro.

Las tasas de incidencia de CVST estuvieron entre 2 y 3 por 100 000 en los Estados Unidos en 2018 y 2019, y la tasa de incidencia parece estar aumentando.

“Otra razón por la que nuestro trabajo aquí es importante es que los tratamientos actuales para CVST fallan en el 20-40% de los casos”, dice Jiang.

La nueva herramienta consta de un solo transductor que está diseñado específicamente para producir el efecto de remolino y vórtice.

El transductor es lo suficientemente pequeño como para incorporarlo a un catéter, que luego se alimenta a través del sistema circulatorio hasta el sitio del coágulo de sangre.

Para las pruebas in vitro de prueba de concepto, los investigadores utilizaron sangre de vaca en un modelo impreso en 3D del seno venoso cerebral.

“Según los datos disponibles, las intervenciones farmacéuticas para disolver los coágulos de sangre CVST toman al menos 15 horas y un promedio de alrededor de 29 horas“, dice Shi.

“Durante las pruebas in vitro, pudimos disolver un coágulo de sangre agudo en menos de media hora”.

Durante cualquier cateterismo o intervención quirúrgica existe un riesgo potencial de daño, como dañar el propio vaso sanguíneo.

Para abordar este problema, los investigadores realizaron experimentos aplicando ultrasonido de vórtice a muestras de venas de sangre de animales.

Esas pruebas no encontraron daños en las paredes de los vasos sanguíneos.

Los investigadores también realizaron pruebas para determinar si el ultrasonido de vórtice causó un daño significativo a los glóbulos rojos.

Descubrieron que no había daño sustancial a los glóbulos rojos.

“El próximo paso es que realicemos pruebas utilizando un modelo animal para establecer mejor la viabilidad de esta técnica para el tratamiento CVST”, dice Jiang.

“Si esas pruebas tienen éxito, esperamos continuar con los ensayos clínicos”.

“Y si el ultrasonido de vórtice alguna vez se convierte en una aplicación clínica, probablemente sería comparable en costo a otras intervenciones utilizadas para tratar CVST”, dice Shi.

Fuente: NCSU