Radar focoacústico identifica el colesterol en la placa arterial

Un estudio nuevo muestra cómo una combinación de láser de onda continua de baja potencia y procesamiento de señales en el dominio de la frecuencia puede evaluar con exactitud el colesterol que se encuentra en la placa.

Desarrollado por la Universidad de Toronto (UT; Canadá), el Instituto de Investigación Sunnybrook (Toronto, Canadá) y Conavi Medical (North York, Canadá), el radar fotoacústico diferencial (DPAR, por sus siglas en inglés) puede proporcionar información química específica de los lípidos desde una pared arterial con alto contraste óptico y larga profundidad de penetración acústica. Al utilizar dos fuentes ópticas de onda continua de baja potencia (1210 nm y 970 nm) de manera diferencial, el DPAR híbrido óptico-acústico puede proporcionar una modalidad de imagenología que solo es sensible y específica para el objetivo de imagen definido por el espectroscopio, el colesterol.

De acuerdo con los investigadores, en la ventana del infrarrojo cercano (NIR), la fuente óptica de 1210 nm usualmente utilizada en las aplicaciones con sistemas de un solo extremo de lípidos fotoacústicos intravasculares (IVPA) causa problemas de sensibilidad, ya que otros tejidos arteriales también muestran cierto grado de absorción cerca de esa región espectral, generando así señales fotoacústicas que interfieren indeseablemente. La introducción de la segunda fuente óptica de 970 nm, da como resultado una evaluación más exacta y específica molecularmente de las placas ateroscleróticas vulnerables. El estudio fue publicado en la edición de junio de 2019 de la revista Journal of Biomedical Optics (JBO).

“La fotoacústica con láser es una tecnología híbrida de imagenología óptica-acústica en la que un objetivo subsuperficial se excita con luz infrarroja cercana y se toman imágenes con señales de ultrasonido ópticamente inducidas”, escribió el autor principal, Sung Soo Sean Choi, PhD, de la Universidad de Toronto y colegas. “Satisfaciendo tanto el alto contraste óptico como la alta penetración ultrasónica, la fotoacústica intravascular se convierte en una modalidad competitiva para la detección de placa”.

“Las imágenes fotoacústicas tienen el mejor potencial para obtener imágenes a través de tejidos gruesos o sangre: la detección de alta sensibilidad del colesterol descrita en este documento es posible con un enfoque de longitud de onda dual específicamente modificado”, comentó el Profesor Brian Pogue, PhD, del Dartmouth College (Hanover, NH, EUA), jefe de redacción de la revista JBO. “Esta es una dirección original de la investigación de imágenes que utiliza una idea innovadora de detección basada en las diferencias entre las longitudes de onda y el análisis de señales basado en métodos de radar”.

La aterosclerosis es una enfermedad cardiovascular crónica caracterizada por la inflamación y la acumulación gradual de placa rica en lípidos en la íntima de las paredes arteriales. La aterosclerosis temprana se inicia cuando las lipoproteínas de baja densidad (LDL) que llevan lípidos se retienen debajo de las células endoteliales de los vasos. A medida que las LDL se oxidan, las células endoteliales desencadenan una respuesta inmune atrayendo macrófagos. Las LDL oxidadas ingeridas en los macrófagos aumentan anormalmente, transformándolos en células de espuma que eventualmente se rompen, causando daño local a las células endoteliales.

Enlace relacionado:
Universidad de Toronto
Instituto de Investigación Sunnybrook
Conavi Medical