Técnica de ultrasonido cuantitativo evalúa la salud pulmonar

Un modelo computacional inteligente extrapola los múltiples ecos de dispersión de las ondas de ultrasonido para calcular la densidad de los alvéolos sanos en los pulmones y, a su vez, ofrece una evaluación cuantitativa del tejido de fibrosis pulmonar idiopática (FPI) en los pulmones, así como los niveles de EP.

Para verificar la hipótesis de que, en un pulmón fibrótico, el engrosamiento de la pared alveolar reduce la cantidad de aire, minimizando así los eventos de dispersión, los investigadores indujeron FPI en ratas Sprague-Dawley e instilaron bleomicina en las vías respiratorias. Después de tres semanas, se utilizó un transductor de matriz lineal de 128 elementos que funcionaba a 7,8 MHz para evaluar el nivel medio de trayectoria libre y el desplazamiento de frecuencia de retrodispersión (BFS). Los resultados mostraron diferencias significativas entre las ratas de control y las fibróticas en ambos valores. El estudio se publicó el 15 de octubre de 2020 en la revista IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control.

“La evaluación cuantitativa automatizada permitiría que la tecnología sea utilizada por personal con una capacitación mínima y permitiría a los proveedores de atención médica comparar datos a lo largo del tiempo. Los cuidadores podrían saber si el edema de un paciente mejora o empeora”, dijo la coautora principal, Marie Muller, PhD, de la NCSU. “Ser capaz de monitorizar el edema pulmonar en pacientes con insuficiencia cardíaca también sería muy útil. A menudo, esto se hace evaluando las fluctuaciones en el peso corporal de un paciente para estimar cuánto líquido se ha acumulado en los pulmones del paciente, que no es tan específico como nos gustaría que fuera”.

La velocidad a la que se propagan las ondas sonoras dentro del tejido está determinada por la densidad y rigidez del tejido, más que por las características de las propias ondas sonoras, y es inversamente proporcional a la densidad del tejido y directamente proporcional a la rigidez del tejido; es decir, cuanto más denso es el tejido, más lenta es la velocidad de propagación, mientras que cuanto más rígido es el tejido, mayor es la velocidad. La velocidad de propagación es más lenta a través del aire y la grasa, y más rápida a través de los músculos y los huesos. La propagación del ultrasonido en un régimen de alta dispersión sigue un proceso de difusión.

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Universidad de Carolina del Norte
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