EE.UU.: Haz de luz reemplaza la prueba de sangre durante la cirugía del corazón

Un cirujano probó la nueva tecnología durante operaciones en infantes.

University of Central Florida. Un profesor de la Universidad de Florida Central (UCF por sus siglas en inglés), en EE.UU., ha inventado una forma de usar la luz para monitorear continuamente la sangre de un paciente quirúrgico, por primera vez, proporcionando un estado en tiempo real durante las operaciones de vida o muerte.

La tecnología desarrollada por el científico de la UCF, Aristide Dogariu, utiliza una fibra óptica para transmitir luz a través de la sangre de un paciente e interpretar las señales que se recuperan. Los investigadores creen que en algunas situaciones podría reemplazar la necesidad de que los médicos esperen mientras se extrae sangre de un paciente y se prueba.

"Veo absolutamente que la técnica tiene potencial en el cuidado intensivo, donde puede ser parte para salvar las vidas de pacientes críticamente enfermos con todo tipo de otros trastornos", comentó el doctor William DeCampli, que es jefe de cirugía cardíaca pediátrica en el Arnold Palmer Hospital for Children, y profesor de la Facultad de Medicina de la UCF.

DeCampli ayudó a desarrollar la tecnología y probarla durante la cirugía en bebés.

Durante la operación, los médicos son cautelosos con la coagulación de la sangre del paciente, o de la coagulación, demasiado rápida. Un coágulo puede conducir a condiciones que amenazan la vida, como un accidente cerebrovascular o una embolia pulmonar. La coagulación es una preocupación particular durante la cirugía cardiovascular, cuando un coágulo puede apagar la máquina corazón-pulmón utilizada para hacer circular la sangre del paciente.

Los médicos administran medicamentos para adelgazar la sangre para prevenir la coagulación. Pero cada 20-30 minutos, la sangre debe ser retirada y llevada a un laboratorio para una prueba que puede tomar hasta 10 minutos. Es un proceso lento con intervalos de tiempo sin información actualizada, especialmente en operaciones que pueden durar cuatro horas o más.

Dogariu, profesor de Pegasus en la Facultad de Óptica y Fotónica de UCF, desarrolló una máquina con una fibra óptica que puede tocar directamente en los tubos de la máquina corazón-pulmón. Los haces de fibra óptica se iluminan en la sangre que pasa a través del tubo y detectan la luz a medida que rebota hacia atrás.

Como se informó en un artículo publicado recientemente en la revista Nature Biomedical Engineering, la máquina interpreta constantemente la retrodispersión de la luz para determinar la rapidez con que los glóbulos rojos están vibrando. La vibración lenta es un signo de que la sangre se está coagulando y puede ser necesario un diluyente de la sangre.

La tecnología puede alertar a los médicos el primer signo de coagulación y proporcionar información ininterrumpida durante un largo procedimiento.

"Proporciona retroalimentación continua para que el cirujano tome una decisión sobre la medicación", expresó Dogariu. "Eso es lo que es nuevo: el monitoreo continuo y en tiempo real no está disponible hoy en día, es lo que hace nuestra máquina y en las cirugías que pueden durar horas, esta información puede ser crítica".

Durante el año pasado, DeCampli probó la tecnología durante cirugías cardíacas en 10 niños en el Arnold Palmer Hospital for Children, que consistentemente se encuentra entre los mejores centros en la nación para la cirugía cardíaca pediátrica y es el centro líder en Orlando.

Las pruebas exitosas fueron el resultado final de una relación facilitada por la UCF, dijo DeCampli. DeCampli, quien también ha sido profesor de cirugía en el Colegio de Medicina de la UCF desde su creación hace 10 años, señaló que la universidad fomenta la colaboración interdisciplinaria entre sus facultades como una manera de provocar innovadores avances. Así fue como llegó a trabajar con Dogariu, quien ha pasado años investigando la aplicación de la tecnología de detección de luz en usos industriales como la fabricación de semiconductores y pinturas.

"Estas cosas se producen debido a la colaboración entre una universidad de ingeniería de primer nivel y un hospital de niños de primer orden en una sola ciudad", comentó DeCampli. "Creo que es la manera perfecta de hacer avances en medicina que están en las fronteras de la ingeniería".

Su reciente publicación se basa en un pequeño estudio de prueba de concepto. Un estudio más grande está en desarrollo.

Imagen: Andrii Pshenychnyi.