Catéter extensible podría detectar placa de alto riesgo antes de que cause un infarto

Algunos permanecen estables durante años, mientras que otros se vuelven inestables y pueden romperse, desencadenando coágulos que pueden causar un ataque cardíaco o un accidente cerebrovascular. Identificar qué lesiones conllevan el mayor riesgo sigue siendo un reto clínico porque las imágenes convencionales pueden pasar por alto características biológicas importantes. Para abordar esta brecha, ingenieros de la Universidad del Sur de California (USC) están desarrollando un catéter extensible que genera mapas tridimensionales de las propiedades de la placa.

El proyecto está liderado por Hangbo Zhao, de la Escuela de Ingeniería Viterbi de la Universidad del Sur de California (USC). El trabajo cuenta con el apoyo de un premio Trailblazer de los Institutos Nacionales de Salud (NIH), otorgado por el Instituto Nacional de Imágenes Biomédicas y Bioingeniería (NIBIB), que respalda a investigadores nuevos y en etapas iniciales que trabajan en la intersección de la ingeniería, las ciencias físicas y las ciencias de la vida. El objetivo es proporcionar a los médicos información que ayude a distinguir las placas inestables antes de que se rompan.

En el núcleo hay un conjunto electrónico extensible multicapa fabricado con metal líquido mediante manufactura impulsada por la mecánica. La electrónica se integra en un catéter con balón que puede avanzarse por arterias estrechas en un perfil compacto. En el sitio objetivo, el balón se infla para presionar uniformemente la superficie de detección adaptable contra la pared del vaso, un paso esencial para obtener lecturas eléctricas coherentes.

El dispositivo realiza mediciones de impedancia eléctrica de alta resolución que detectan características que las imágenes convencionales no pueden captar. En lugar de reemplazar las modalidades existentes, su propósito es complementarlas al revelar información sobre la composición de la placa y su actividad metabólica. Al adquirir señales circunferenciales y bien acopladas, el sistema puede construir un mapa tridimensional que podría ayudar a identificar lesiones con mayor riesgo de rotura.

El grupo de Zhao desarrolla sistemas electrónicos blandos que se doblan, se estiran y se adaptan a tejidos blandos, abordando la discrepancia entre los vasos sanguíneos flexibles y en movimiento y la electrónica rígida que se encuentra en muchos dispositivos. Los circuitos multicapa de metal líquido del equipo mantienen el rendimiento eléctrico al tiempo que se ajustan estrechamente a las superficies arteriales curvas. En colaboración con Tzung Hsiai en la Universidad de California, Los Ángeles, la tecnología se evaluará en modelos animales de enfermedad cardiovascular para valorar su rendimiento en condiciones fisiológicamente realistas.

“En lugar de reemplazar las tecnologías de imagen existentes, el catéter está diseñado para proporcionar a los médicos información adicional sobre la composición de la placa y la actividad metabólica”, dijo Hangbo Zhao, profesor adjunto de ingeniería aeroespacial y mecánica e ingeniería biomédica en la Escuela de Ingeniería Viterbi de USC.

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USC Viterbi School of Engineering