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Tejido dañado por aterosclerosis antes y después del tratamiento con el nuevo tratamiento que combina pulsos de láser de baja potencia con ultrasonido. Crédito: Rohit Singh, Universidad de Kansas.

Los investigadores han desarrollado una nueva técnica compuesta por un láser y un ultrasonido que vaporiza las placas de colesterol donde se asientan en las arterias. La nueva tecnología arrasa en lugar de comprimir los depósitos de grasa que recubren las arterias debido a una enfermedad conocida como aterosclerosis. Como tal, los investigadores creen que el nuevo método podría evitar que las placas se vuelvan a formar para convertirse en un tratamiento total e irreversible.

Las causas y las opciones de tratamiento para las arterias bloqueadas

A veces, cuando lleva un estilo de vida poco saludable, como una mala dieta, las placas o los depósitos de grasa pueden comenzar a adherirse a las paredes internas de las arterias y causar una enfermedad conocida como aterosclerosis. Esta condición, que es prevenible con intervenciones saludables, consiste básicamente en la acumulación de placas en la sangre, compuestas de grasa, colesterol, desechos celulares, calcio y un material coagulante conocido como fibrina.

Y como es asintomático en sus primeras etapas, es posible que no se dé cuenta de que lo tiene. Sin embargo, eventualmente, a medida que sus arterias se estrechan más y se endurecen debido a malas elecciones de estilo de vida, la reducción del flujo sanguíneo y el oxígeno pueden causar dolor en el pecho (angina), dificultad para respirar, enfermedad de las arterias coronarias, un derrame cerebral o incluso un ataque al corazón.

Actualmente, ningún tratamiento puede revertir el estrechamiento de las arterias, solo aquellos que pueden evitar que empeoren, como cambios en el estilo de vida o medicamentos. Sin embargo, una vez que las arterias se han estrechado demasiado o se ha producido un bloqueo completo, la cirugía es la única opción con un balón o un stent tradicionalmente utilizado para expandir la arteria comprimiendo la placa. Pero debido a que estos procedimientos no eliminan por completo los depósitos, la reestenosis a menudo ocurre donde la placa restante, áspera y abrasiva, atrae más depósitos de la sangre para estrechar la arteria nuevamente.

Por lo tanto, se desean nuevas técnicas con la capacidad de eliminar las placas por completo dejando solo la musculatura limpia y suave de la arteria a su paso. Uno de esos enfoques involucra láseres capaces de vaporizar el colesterol y la suciedad adherida a las paredes arteriales en la aterosclerosis. Aún así, estos han exhibido una gran cantidad de complicaciones y no han funcionado tan bien porque, históricamente, estos métodos han utilizado láseres de alta potencia, lo que afecta significativamente la eficiencia de los sistemas.

Eso fue hasta que un nuevo estudio de investigadores dirigido por Rohit Singh y el profesor Xinmai Yang de la Universidad de Kansas demostró un método que combina un láser de baja potencia con ultrasonido para eliminar la placa de manera segura y eficiente.

En su resumen, los equipos afirman: En este estudio, desarrollamos una tecnología novedosa que utiliza ultrasonido junto con láser para ayudar a eliminar la placa aterosclerótica. Ampliando su decisión de agregar un sistema de ultrasonido, dijeron: Nuestros resultados muestran que la adición de ultrasonido puede reducir efectivamente la potencia del láser necesaria, lo que podría resultar en una mayor seguridad y eficiencia del tratamiento.

¿Cómo funciona el nuevo vaporizador de placa?

Comúnmente, cuando los tratamientos con láser de alta potencia aplican calor a un líquido, pueden provocar cavitación, un proceso por el cual se pueden formar burbujas dentro del líquido debido a una reducción local de la presión. Estas poderosas burbujas ocurren en regiones de baja presión, donde los líquidos previamente fluían a altas velocidades como en este caso, una arteria bloqueada en el sistema cardíaco. Luego, los vacíos se expanden y colapsan para generar ondas de choque que rompen la placa.

Sin embargo, el nuevo sistema es de baja potencia, creando pulsos de láser cada nanosegundo para producir microburbujas dirigidas con mucha más precisión en cantidades más significativas que sus contrapartes de alta potencia. Además, el ultrasonido hace que las microburbujas se expandan, colapsen y rompan la placa aún más rápido para producir un sistema mucho más ergonómico donde no se necesita tanta energía térmica.

En la angioplastia láser convencional, se requiere una potencia de láser alta para todo el proceso de cavitación, mientras que en nuestra tecnología, solo se requiere una potencia de láser más baja para iniciar el proceso de cavitación, dijo Singh en un comunicado. En general, la combinación de ultrasonido y láser reduce la necesidad de energía láser y mejora la eficiencia de la eliminación de la placa aterosclerótica.

Inicialmente, los estudios se realizaron primero en muestras de grasa abdominal de cerdo para calibrar el ultrasonido y el láser. Una vez que los científicos identificaron los parámetros óptimos, usaron el sistema en muestras de placa recolectadas de pacientes durante los procedimientos de endarterectomía, donde los cirujanos cortaron la arteria estrechada para raspar manualmente las placas de sus paredes.

Los resultados muestran que el nuevo sistema destruye la placa en lugar de comprimirla, lo que promete una menor tasa de reestenosis, a diferencia de cuando los cirujanos usan balones o stents para limpiar y comprimir las placas en las arterias. El equipo afirmó que el control proporcionado por su sistema también debería reducir el riesgo de daño a las arterias.

Sin embargo, el grupo solo puede afirmar estas afirmaciones con firmeza una vez que se realicen estudios en sujetos vivos para probar la seguridad y eficacia de su nueva técnica.

En su presentación, Rohit Singh describirá los resultados del grupo: Una nueva técnica láser asistida por ultrasonido para eliminar las placas ateroscleróticas, en la 182ª reunión de la Acoustical Society of America en el Sheraton Denver Downtown Hotel.

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