es.wedoany.com Noticia: Investigadores del University College de Londres (UCL) y de la Instalación Europea de Radiación Sincrotrón (ESRF) han creado, por primera vez, un mapa tridimensional del sistema de conducción eléctrica del corazón en pacientes con tetralogía de Fallot, utilizando la técnica de tomografía de contraste de fase jerárquica (HiP-CT). Este mapa revela características anatómicas que podrían provocar trastornos de la conducción cardíaca en los pacientes, proporcionando una guía más clara para la cirugía. El estudio, parte de la colaboración internacional del Atlas de Órganos Humanos (Human Organ Atlas), se publicó en The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery.
Las cardiopatías congénitas afectan aproximadamente al 1% de la población mundial. Muchos bebés necesitan cirugía cardíaca tras el nacimiento y, aunque la tasa de supervivencia es alta, algunos pacientes pueden desarrollar complicaciones como arritmias en etapas posteriores. Los cirujanos se enfrentan desde hace tiempo a un desafío: el delicado sistema de conducción eléctrica del corazón es invisible durante la cirugía, y cualquier interferencia puede causar problemas. Andrew Cook, profesor de anatomía cardíaca en el UCL y autor principal del estudio, comparó este dilema con la renovación de una casa: "No empezarías a perforar agujeros en la pared sin saber dónde están los cables eléctricos. El mismo principio se aplica al corazón".
La técnica HiP-CT utilizada por el equipo fue desarrollada por un equipo internacional liderado por el UCL en la ESRF de Grenoble, Francia. Esta técnica aprovecha una nueva generación de fuentes de luz sincrotrón, proporcionando una intensidad de haz de rayos X un millón de veces mayor que la de los escáneres de tomografía computarizada hospitalarios convencionales. Permite escanear órganos humanos completos de forma no destructiva ex vivo y ampliarlos hasta una resolución cercana a la celular, alcanzando un mínimo de 2 micras. Joseph Brunet, investigador del UCL y científico visitante en la ESRF, explicó que durante más de un siglo, la radiología y la histología han proporcionado vistas muy diferentes del cuerpo, y la técnica HiP-CT finalmente cierra esta brecha.
Los investigadores examinaron de forma no destructiva 18 corazones humanos completos, tanto enfermos como sanos, utilizando la técnica HiP-CT. Mediante la reconstrucción 3D de los datos de escaneo, el equipo delineó la fina red de fibras del sistema de conducción cardíaca. Los resultados mostraron que, en pacientes con tetralogía de Fallot, las vías de conducción eléctrica en el ventrículo derecho son más delgadas que en un corazón sano y se distribuyen sobre el tabique interventricular, adoptando una morfología similar a una tela que cubre una superficie. Este hallazgo proporciona a los cirujanos una imagen más clara de la estructura anatómica. Adrian Crucean, cirujano cardíaco congénito especialista en el Birmingham Children's Hospital y el Queen Elizabeth Hospital de Birmingham, Reino Unido, señaló que, al operar en entornos extremadamente desafiantes, cualquier nuevo conocimiento sobre la anatomía cardíaca puede ayudar a mejorar las técnicas quirúrgicas.
Monique Jongbloed, especialista en cardiopatías congénitas del adulto en el Centro Médico de la Universidad de Leiden y miembro del consorcio EuReCCA, señaló que muchos pacientes adultos fueron operados con éxito en la infancia, pero posteriormente desarrollaron complicaciones como arritmias. "Esta información es sin duda un cambio de paradigma, que remodela nuestra comprensión de la estructura y la ubicación anatómica precisa del sistema de conducción cardíaca en las cardiopatías congénitas".
Los investigadores también desarrollaron herramientas computacionales capaces de analizar y visualizar datos en un entorno 3D inmersivo. Vaishnavi Sabarigirivasan, estudiante de doctorado en el UCL y autora de correspondencia del artículo, explicó que esta información puede llevarse a la realidad virtual e imprimirse en 3D, y podría utilizarse para la formación de cirujanos, ya que nunca antes había sido posible visualizar el sistema de conducción de esta manera. Paul Tafforeau, científico de la ESRF y pionero en la tecnología de imágenes del Atlas de Órganos Humanos, afirmó que la técnica HiP-CT se desarrolló inicialmente durante la pandemia de COVID-19 para estudiar los pulmones humanos, y que en pocos años la calidad de los datos y la velocidad de adquisición han mejorado drásticamente, permitiendo escanear suficientes órganos para realizar estudios patológicos relevantes. Peter Lee, profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica del UCL e investigador principal de la línea de luz HOA, destacó que el Atlas de Órganos Humanos reúne a científicos y médicos de nueve instituciones de todo el mundo y sigue expandiéndose, ayudando a obtener nuevos conocimientos sobre enfermedades que van desde la osteoartritis hasta las cardiopatías. Claire Walsh, profesora asociada del Departamento de Ingeniería Mecánica del UCL y directora del Centro del Atlas de Órganos Humanos, señaló que el atlas muestra lo mejor de la ciencia en equipo, es un recurso increíble y seguirá creciendo.
Los miembros del consorcio EuReCCA, procedentes de Londres, París, Leiden y Birmingham, poseen experiencia específica en la arquitectura de la estructura cardíaca y están ampliando la investigación a otras formas de cardiopatías congénitas, como la "enfermedad de ventrículo único". Sus objetivos incluyen realizar un "fenotipado profundo" de las cardiopatías congénitas y adquiridas, traducir rápidamente la investigación a la práctica clínica y la formación quirúrgica, y generar datos de acceso abierto para apoyar la creación de "gemelos digitales" de la función cardíaca por parte de los científicos.
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