Os pesquisadores desenvolveram uma nova técnica de imagem intravascular que poderá um dia ser usada para detectar placas coronárias que podem levar a um ataque cardíaco. Os ataques cardíacos costumam ser desencadeados quando uma placa instável se rompe e, em seguida, bloqueia uma artéria importante que transporta sangue e oxigênio para o coração.

"Se placas coronárias instáveis ​​pudessem ser detectadas antes de se romperem, tratamentos farmacológicos ou outros podem ser iniciados precocemente para prevenir ataques cardíacos e salvar vidas, "disse o líder da equipe de pesquisa, Seemantini Nadkarni, do Wellman Center for Photomedicine do Massachusetts General Hospital." Nossa nova técnica de imagem representa um grande passo para alcançar isso. "

No jornal The Optical Society (OSA) Biomedical Optics Express , os pesquisadores relatam uma demonstração pré-clínica de sua nova técnica de imagem intravascular laser speckle (ILSI) em um modelo animal vivo. Eles mostram, pela primeira vez, que o ILSI pode identificar as características mecânicas distintas das placas que têm maior probabilidade de se romper em condições fisiológicas de movimento cardíaco, fluxo sanguíneo e respiração.

"Reduzir a mortalidade por ataques cardíacos na população em geral requer uma estratégia de rastreamento abrangente para identificar pacientes em risco e detectar placas vulneráveis ​​de alto risco enquanto eles podem ser tratados, ", disse Nadkarni." Ao fornecer a capacidade única de medir a estabilidade mecânica - uma métrica crítica na detecção de placas instáveis ​​- o ILSI está preparado para fornecer uma nova abordagem para avaliação coronariana. "

Captura da estabilidade mecânica das placas Embora as tecnologias intravasculares tenham sido desenvolvidas para avaliar as características microestruturais das placas instáveis, estudos recentes têm mostrado que recursos mecânicos, além de recursos microestruturais e composicionais, influenciar a ruptura da placa.

"A medição das propriedades mecânicas da placa é crucial para identificar placas instáveis ​​com tendência para ruptura e subsequente ataque cardíaco, "disse Nadkarni." O ILSI oferece a capacidade única de quantificar um índice de propriedades mecânicas das placas coronárias, proporcionando assim uma avaliação direta da estabilidade mecânica. "

Para estimar as propriedades mecânicas, O ILSI usa padrões de manchas de laser que são formados quando a luz do laser é espalhada pelo tecido. Quando visto com uma câmera de alta velocidade, as manchas flutuam no tempo devido às propriedades viscoelásticas da placa. Isso permite aos pesquisadores medir e discriminar as propriedades mecânicas de placas instáveis, que tendem a ser ricos em lipídios.

"Para este novo estudo, desenvolvemos um cateter intravascular de pequeno diâmetro que incorpora uma fibra óptica que fornece luz para a parede da artéria coronária, "disse Nadkarni." Também usamos um feixe de fibra de pequeno diâmetro, polarizador e lentes GRIN para gerar imagens dos padrões de manchas refletidas em um sensor CMOS. "

Para testes pré-clínicos, os pesquisadores avaliaram a capacidade de seu instrumento ILSI de detectar placas instáveis ​​em um modelo de xenoenxerto de sangue humano para suínos. Este sistema modelo usa artérias coronárias humanas que são suturadas no coração de um porco vivo anestesiado. Eles avaliaram as propriedades mecânicas da placa dentro das artérias calculando a taxa, ou constante de tempo, de flutuações na intensidade do padrão de manchas e depois comparou seus resultados com os achados histopatológicos.

"As constantes de tempo em placas instáveis ​​foram significativamente e distintamente mais baixas do que outras placas estáveis ​​na parede coronária, ", disse Nadkarni." Esses resultados demonstraram a sensibilidade e especificidade de diagnóstico requintada do ILSI para detectar placas de pool de lipídios humanos que tinham maior probabilidade de se romper em condições fisiológicas. "

Os pesquisadores dizem que a nova técnica poderia ser facilmente integrada com outras tecnologias intracoronárias, como tomografia de coerência óptica ou ultrassom intravascular para combinar os achados mecânicos do ILSI com informações morfológicas para melhorar a avaliação da estabilidade da placa.

Os pesquisadores planejam continuar a avaliar a capacidade de seu instrumento ILSI para avaliação rápida da vasculatura coronária em animais vivos. Assim que esses estudos pré-clínicos forem concluídos, eles avaliarão a segurança do cateter para uso em humanos e, em seguida, iniciarão o processo de obtenção de aprovação regulatória para uso clínico.