Hospital Por S. A. D. Martes, 22 Diciembre 2020 12:44
amplia gama de aplicaciones en las UCI

Luz, sangre y COVID-19: la salud microvascular es clave para mejorar la atención al paciente

El nuevo proyecto europeo VASCOVID desarrollará un dispositivo que utiliza luz infrarroja cercana para monitorizar la salud microvascular de los ingresados y ayudar a los médicos a brindar tratamientos personalizados

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Personal médico atendiendo a un paciente de Covid-19 en la Unidad de Cuidados Intensivos en el Hospital Consorcio Corporación Sanitaria Parc Taulí de Sabadell. Personal médico atendiendo a un paciente de Covid-19 en la Unidad de Cuidados Intensivos en el Hospital Consorcio Corporación Sanitaria Parc Taulí de Sabadell. © ICFO/ Comisión Europea

A medida que COVID-19 se extendía por todo el mundo a principios de este 2020, la avalancha de pacientes que requirieron ingreso en unidades de cuidados intensivos (UCI) de repente se volvió abrumadora para los sistemas de salud. Se calcula que el 10% de los pacientes hospitalizados con COVID-19 ingresaron en estas UCI durante la primera ola, y la mayoría de ellos necesitó ventilación mecánica invasiva (VMI) debido a una insuficiencia respiratoria. Además, la mortalidad entre los pacientes que requirieron este procedimiento fue extremadamente alta, oscilando entre el 35 y el 50%.

Una de las principales características de la enfermedad es el daño en los vasos sanguíneos, no solo en los pulmones, sino también en otros órganos. Esto provoca accidentes cerebrovasculares, insuficiencia renal o daño cardíaco. Este daño orgánico podría causar la disfunción multiorgánica y, eventualmente, la muerte del paciente.

Monitorizar y controlar la insuficiencia respiratoria aguda y la hemodinámica, el flujo sanguíneo del cuerpo, es fundamental en las unidades de cuidados intensivos. Con esto en mente y en base a su consolidada experiencia, el equipo de científicos liderado por el Prof. ICREA en el ICFO Turgut Durduran pensó que la tecnología que estaba siendo desarrollada por el grupo de investigación en Óptica Médica en ICFO - en colaboración con colegas del Politecnico di Milano y HemoPhotonics - podía adaptarse para mejorar potencialmente la gestión de los pacientes con COVID-19 ingresados en las UCI.

VASCOVID CParcTaulI dosVASCOVID se conceptualizó en base a esta idea. El objetivo del proyecto es desarrollar un aparato portátil, no invasivo, asequible y de monitorización en tiempo real para el seguimiento de la salud microvascular (la salud de los microvasos) de los pacientes con COVID-19 ingresados en la UCI. Esto, a su vez, ayudará a los médicos a personalizar los tratamientos de los pacientes.

El dispositivo combina dos tecnologías biofotónicas basadas en luz infrarroja cercana. Se emite luz en el infrarrojo cercano sobre la palma de la mano de un paciente con COVID-19; esta luz viaja a través del tejido (hasta una profundidad > 1 cm), interactúa con la sangre en los microvasos obteniendo información sobre el flujo sanguíneo y la oxigenación de la sangre.

Los investigadores esperan que este dispositivo tenga un alto impacto en la gestión de los pacientes con COVID-19 en las UCI, y que sea también de utilidad para una gama más amplia de pacientes, como los que padecen sepsis y síndrome de dificultad respiratoria aguda.

El objetivo subyacente del proyecto es también permitir a los médicos personalizar la gestión de cada paciente, basándose en los biomarcadores que se obtienen al evaluar la salud microvascular y la función de la capa de células que separa los tejidos de la sangre, la función endotelial. Además de evaluar el nivel de deterioro endotelial para valorar el pronóstico de los pacientes, la tecnología de VASCOVID también proporciona información en forma de biomarcadores, utilizados como indicadores de un estado biológico.

Esto permite evaluar las interacciones corazón-pulmón, ayudando a los médicos a elegir estrategias personalizadas para cada paciente. Por ejemplo, para evitar las lesiones pulmonares que se producen a causa de la ventilación mecánica, o para seleccionar aquellos pacientes que pueden desconectarse de la ventilación mecánica en la etapa final de la asistencia respiratoria, que muchas veces falla por insuficiencia cardiovascular.

VASCOVID maquetaCoordinado por el Prof. ICREA en el ICFO Turgut Durduran, el consorcio está formado por siete socios europeos: ICFO, Consorci Corporació Sanitària Parc Taulí de Sabadell, Politecnico di Milano (POLIMI) y las empresas HemoPhotonics, BioPixs Limited, Splendo Consulting BV y Asphalion.

Tal y como señala el prof. ICREA en el ICFO Turgut Durduran, “hemos estado trabajando con esta tecnología utilizando luz infrarroja cercana durante más de una década, en proyectos relacionados con la monitorización neurológica, la detección del cáncer, entre otros. Hemos sido capaces de usar nuestra experiencia en estos ámbitos en hospitales de todo el mundo para adaptarnos rápidamente a las necesidades de la gestión del COVID-19, y proponer este nuevo dispositivo”.

El profesor Davide Contini, del Politecnico di Milano, continúa explicando que "tenemos el desafío de completar este proyecto en muy poco tiempo, pero estamos seguros de que lo lograremos. Sabemos que el COVID-19 se detendrá con los asombrosos avances que traerán las vacunas; sin embargo, esta tecnología será aplicable a muchos grupos de pacientes en la UCI, y nos ayudará a prepararnos para futuras pandemias de esta naturaleza”. Durduran concluye que "Una atención médica que esté preparada para el futuro es una lección importante que hemos aprendido de esta pandemia".

VASCOVID CParcTaulIEl Dr. Jaume Mesquida, intensivista del C.S. Parc Taulí de Sabadell, destaca que “esta es una gran oportunidad para transformar la monitorización en la UCI hacia tecnologías no invasivas. Sus características, como ser inalámbrico y portátil, lo convierten en un dispositivo ideal para este tipo de unidades. Esperamos poder usar este dispositivo en el máximo número de pacientes posible para poder medir realmente su efectividad, y ver si la información que obtenemos se puede traducir en un parámetro que nos ayude a tomar decisiones”.

La visión del dispositivo VASCOVID

Se espera que el dispositivo tenga un gran impacto tanto en el tratamiento de pacientes con COVID-19 como en los que padecen otras complicaciones como sepsis y síndrome de dificultad respiratoria aguda. El mismo está pensado para tener todo incluido y estar automatizado, contando con todos los componentes necesarios para ser práctico y útil en las UCI. Además, facilitará las pruebas a gran escala de nuevos tratamientos y terapias, dirigidas a abordar el deterioro microvascular y a reducir el fracaso del retiro de la ventilación mecánica en pacientes de las UCI.

La luz y los microvasos

El enfoque no invasivo utilizado por VASCOVID combina dos tecnologías biofotónicas, la espectroscopia del infrarrojo cercano de resolución temporal (TR-NIRS) y la espectroscopia de correlación difusa (DCS). El dispositivo utiliza luz para penetrar profundamente (> 1 cm) en el tejido de la palma de la mano del paciente, llegar a los micro vasos y medir variables específicas como las concentraciones de hemoglobina oxigenada y desoxigenada y el flujo sanguíneo.

VASCOVID dispositivoTambién incluye un torniquete automático para inducir un período de isquemia en la palma, inflándolo por encima de la presión arterial. La manera como responden los microvasos a estos periodos de estrés es un indicador de la salud tanto microvascular como endotelial.

Ahora bien, ¿por qué la palma de la mano? En las unidades de cuidados intensivos, los tejidos periféricos se utilizan como ventana para evaluar el estado del paso de fluidos, como la sangre, por los órganos. Las áreas periféricas del cuerpo, como las manos, se consideran no vitales, y son las primeras en ser sacrificadas en situaciones de insuficiencia cardiovascular.

Estudios clínicos previos han demostrado que los microvasos de la palma de un paciente brindan una visión general de lo que está sucediendo en nuestros cuerpos. Es decir, si los microvasos de la palma de la mano no funcionan correctamente, esto significa que nuestro cuerpo en general no está funcionando bien y probablemente nos acecha un gran peligro.

 



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