A imagem de speckle a laser avalia os corações dos doadores

Uma técnica de imagem originalmente desenvolvida para detectar como a luz se espalha pelos glóbulos vermelhos foi aprimorada por pesquisadores na França para que agora seja possível visualizar com segurança a circulação sanguínea coronária em corações de doadores durante a perfusão cardíaca ex situ (ESHP), um procedimento usado para preservação do coração e triagem. A nova técnica, conhecida como imagem de contraste ortogonal com laser speckle (LSOCI), permite imagens não invasivas de alta resolução de todos os vasos sanguíneos periféricos do coração em tempo real e pode fornecer informações valiosas aos médicos sobre a qualidade de um órgão a ser transplantado .

"Essa tecnologia dinâmica de speckle existe há muito tempo", explica a líder da equipe Elise Colin, da Paris Saclay University e da start-up ITAE Medical Research, "mas normalmente é aplicada a objetos estacionários. Não tínhamos ideia se estaríamos capaz de obter imagens da atividade do sangue quando o aplicamos a um objeto com movimento significativo, como um coração batendo."

A falha do enxerto após a cirurgia de transplante cardíaco pode ocorrer devido a anormalidades no órgão doador, como doença arterial coronariana. O risco dessas anormalidades aumenta com a idade ou em pacientes com problemas cardíacos pré-existentes. A triagem cuidadosa de tais condições é, portanto, vital para determinar se um órgão é elegível para transplante.

Nos últimos anos, ESHP permitiu a avaliação do coração fora do corpo. Aqui, os médicos monitoram o desempenho de um coração doado após o fornecimento de nutrientes oxigenados a ele por meio de seus vasos sanguíneos. O problema é que a realização de angiografia coronária durante ESHP (para triagem de doença arterial coronariana) pode danificar o coração. Técnicas de imagem alternativas para identificar fluxo sanguíneo anormal em órgãos doadores são, portanto, necessárias.

A técnica LSOCI utilizada neste estudo analisa imagens de speckle, que resultam das muitas interferências construtivas e destrutivas que ocorrem quando a superfície ou volume de um objeto é iluminado com luz coerente como a de um laser. Nessas imagens, os pesquisadores observam o parâmetro de contraste do speckle, que Colin descreve como um tipo de "função de desfoque". "Isso é ainda mais importante quando os espalhadores que produzem o sinal estão em movimento, como é o caso das hemácias, para as quais essa técnica foi desenvolvida", explica.

Colin e seus colegas agora melhoraram o LSOCI para observar pequenos vasos sanguíneos no coração. O novo método, que eles detalham no Journal of Biomedical Optics, é capaz de analisar o fluxo sanguíneo no órgão por meio de um filtro polarimétrico específico que favorece as interações entre as ondas de luz que sofreram mais espalhamento múltiplo. Essas interações geralmente ocorrem em profundidade nos vasos sanguíneos, o que significa que a dispersão da luz na superfície é suprimida. Os padrões de speckle produzidos são, portanto, produzidos principalmente por dispersão múltipla de glóbulos vermelhos em movimento dentro dos vasos.

No caso de um órgão que se move periodicamente, como o coração, os pesquisadores precisam ser capazes de calcular a função de desfoque sem que ela seja afetada pelo movimento geral do órgão. Para isso, Colin e seus colegas desenvolveram um algoritmo que permitia selecionar as imagens com menos movimento entre si, ao longo de diferentes períodos de batimento cardíaco.

“É importante entender que as imagens resultantes não contêm as mesmas informações de uma imagem radiométrica, por exemplo”, conta ela ao Physics World. “As imagens produzidas são imagens em movimento de glóbulos vermelhos e, quando o coração para de bater, nenhum vaso é visível na imagem”.

As imagens obtidas representam a vasculatura do coração em diferentes momentos e, analisando uma sequência dessas imagens, a técnica pode ser usada para visualizar vasculaturas tão pequenas quanto 100 µm em questão de segundos. Assim, poderia ser usado para identificar anormalidades de perfusão miocárdica indicativas de condições cardíacas subjacentes, dizem os pesquisadores.

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