Trabajan en un nuevo enfoque para reemplazar válvula aórtica

Médicos del Centro Médico Wexner de la Universidad Estatal de Ohio, en Estados Unidos, están adoptando un enfoque innovador para mejorar la atención de los pacientes que reciben reemplazos de válvula aórtica. Lo hacen trabajando junto a ingenieros biomédicos de la Facultad de Ingeniería de la misma universidad, que han desarrollado una forma de modelar y predecir posibles complicaciones para que puedan evitarse.

La razón más común por la cual es necesario reemplazar la válvula aórtica es la estenosis aórtica o el estrechamiento de la abertura de la válvula. Durante décadas, las valvas de la válvula pueden endurecerse por la calcificación, lo que hace más difícil bombear sangre desde el ventrículo izquierdo a la aorta. Hay dos opciones para reemplazar la válvula enferma: cirugía a corazón abierto a través de una abertura tradicional del tórax, o un método transcatéter menos invasivo que despliega una válvula de tejido (bioprostética) a través de un vaso sanguíneo en la pierna.

Para ayudar a decidir qué enfoque y qué válvula es el adecuado para cada paciente, los médicos e ingenieros biomédicos de la Universidad de Ohio hacen algo único: crean modelos 3D personalizados de la válvula aórtica y estructuras vecinas y simulan cómo funcionará la nueva válvula. Este grupo se reúne semanalmente para decidir juntos qué será lo mejor para el paciente.

"Para la mayoría de los pacientes, las válvulas disponibles funcionan de manera comparable. Sin embargo, en algunos casos la anatomía del paciente puede crear consideraciones adicionales. Por ejemplo, el paciente puede tener nódulos calcificados en las valvas de la válvula o arterias coronarias que se encuentran cerca de la válvula. La capacidad de reconstruir las áreas donde va a descansar la válvula es importante ", subraya Scott Lilly, cardiólogo intervencionista y codirector del programa de corazón estructural en el Hospital Cardiaco Ross de la Universidad Estatal de Ohio.

Simulador de corazón

Lilly y su equipo de corazón estructural trabajan con Lakshmi Prasad Dasi, profesor asociado de Ingeniería Biomédica y Cirugía en el Instituto de Investigación del Corazón y los Pulmones Davis de Ohio. El equipo de Dasi, que incluye estudiantes graduados de ingeniería biomédica y mecánica, reconstruye con precisión la aorta de un paciente y la imprime en 3D a partir de la tomografía computarizada del paciente utilizando varios materiales flexibles que imitan la aorta real. Cargan el modelo en un simulador de corazón que bombea sangre simulada y transparente a través del sistema.

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Simulan cómo funcionará una nueva válvula

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"Utilizando láser y cámara de alta velocidad, podemos medir la velocidad del flujo sanguíneo y los patrones de vórtice con y sin válvula de reemplazo. Podemos modelar diversas terapias, posiciones y tipos de válvulas para comprender mejor problemas como fugas, coágulos u obstrucción coronaria -explica Dasi-. Podemos observar cómo las diferentes válvulas no sólo alivian la estenosis, sino que también minimizan la probabilidad de que se formen coágulos de sangre en las valvas, que es el objetivo del tratamiento".

Al mismo tiempo, el equipo de Dasi crea modelos de ordenador para capturar la física del flujo sanguíneo y la interacción entre la válvula transcatéter y la anatomía del paciente. A largo plazo, el objetivo es poder comprender la anatomía y el flujo sanguíneo únicos de cada paciente sin realizar los experimentos del modelo físico, lo que acelera el proceso de personalizar las decisiones de tratamiento.

Hay ejemplos de beneficios para el paciente

"Actualmente tenemos 2 válvulas para elegir en el mundo transcatéter. Sospecho que tendremos al menos 4 en 2 años -apunta Lilly-. Cada válvula es un poco diferente, y la anatomía de cada paciente es única. La capacidad de predecir la función de la válvula después de la colocación, y qué válvula puede funcionar mejor con la menor cantidad de fugas y sin incidir en las estructuras adyacentes es fundamental. Estamos progresando".

"Tener la facultad de ingeniería clínica y biomédica en la misma mesa discutiendo sobre pacientes individuales fortalece nuestro programa cardiaco, y hay ejemplos reales de beneficios para el paciente -apunta Lilly-. En algunos casos, por ejemplo, las arterias coronarias se colocan adyacentes a donde se colocaría la válvula. Usando el modelado 3D podemos determinar si se deben proteger estos vasos sanguíneos durante el despliegue, o incluso si se procede a reemplazar la válvula. Los debates han aportado información directamente sobre cómo abordamos muchos procedimientos de reemplazo de válvulas".

En otro caso, el modelo guió a los médicos hacia la cirugía a corazón abierto en lugar de un procedimiento transcatéter. Bernice Belcher, de 78 años, de Columbus, necesitaba una válvula artificial, pero, después del modelado, los médicos vieron que su raíz aórtica era demasiado corta para desplegar una válvula transcatéter, por lo que optaron por una cirugía a corazón abierto.