Investigadors de l’Institut de Recerca Germans Trias i Pujol (IGTP) i del CIBERCV, liderats per Antoni Bayés Genís, juntament amb el grup de Magnetisme del Departament de Física de la Matèria Condensada de la Universitat de Barcelona, liderat pel professor Javier Tejada, i Ferran Macià, i el grup CommSensLab de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) amb el professor Joan O’Callaghan al capdavant, han desenvolupat una nova sonda de camp proper per detectar de manera no invasiva i no ionitzant la presència dels stents metàl·lics, així com les seves possibles distorsions estructurals mitjançant espectrometria de microones (MWS). Els resultats s’han publicat a la revista Scientific Reports.

La malaltia arterial coronària (MAC) és la principal causa de mort en els països desenvolupats. Generalment està causada per l’aterosclerosi, caracteritzada per cúmuls de colesterol i altres substàncies greixoses a la paret de les artèries, que poden arribar a formar coàguls sanguinis que obstrueixen les artèries coronàries (trombosi coronària) i són responsables de patologies com l’angina o l’infart de miocardi. El tractament de la MAC comprèn canvis en l’estil de vida per modificar els factors de risc coronari i diversos fàrmacs però, quan les obstruccions coronàries són importants, és necessari utilitzar un tractament de revascularització mitjançant intervencionisme coronari percutani (ICP) o bé cirurgia coronària.

L’ICP és un procediment mínimament invasiu mitjançant el qual es realitza una dilatació amb un baló al lloc de l’obstrucció i s’hi implanta una petita pròtesis cilíndrica de metall anomenada stent. En alguns casos, amb el pas del temps, l’stent coronari pot fallar degut a un procés de restenosi, és a dir, la proliferació de les cèl·lules de la paret vascular que acaba obstruint l’stent, o per un procés de trombosi, quan es dona una obstrucció sobtada de l’stent  per la formació d’un trombe al seu interior. Diversos fenòmens s’han vist relacionats amb un major risc d’aquestes fallades: es pot fracturar l’estructura metàl·lica de l’stent; en altres casos por fallar el contacte entre la paret arterial i l’stent (aposició incompleta); o es pot produir una expansió incompleta de l’stent que disminueix el calibre al seu interior.

Actualment no hi ha cap tecnologia disponible que permeti detectar de manera no invasiva fenòmens com la fractura, l’aposició incompleta o l’expansió incompleta de l’stent, ni tan sols la presència de restenosi. “Tècniques invasives com l’angiografia coronària, l’ecografia intravascular o la tomografia de coherència òptica tenen costos elevats i el seu ús no es pot generalitzar en tots els pacients amb stents coronaris”, detalla Carolina Gálvez-Montón, primera autora de l’article. A més, es tracta de tècniques complexes que requereixen maquinària molt específica que no es troba fora de grans hospitals.

“La sonda de camp proper consisteix en un dispositiu de la mida d’un dit que emet una onada electromagnètica semblant a les ones de la telefonia mòbil i que detecta, a la vegada, les modificacions ocasionades en aquesta ona a causa de l’stent implantat”, explica Ferran Macià, de la UB.

Per provar aquesta nova sonda, “s’ha realitzat la implantació subcutània d’stents en un model murí on s’ha detectat la presència dels dispositius, així com els seus canvis derivats de la restenosi i la fractura mitjançant la variació de freqüències de ressonància característiques als espectres de absorbència de microones, que reflecteixen l’ocurrència de canvis a la longitud de l’stent o el diàmetre”, explica Gálvez-Montón. Com a resultat, ja que els stents es van colonitzar amb teixit fibròtic com a resposta natural a la implantació subcutània, la nova sonda va detectar diferències significatives del seu contingut entre la implantació basal i als 30 dies del seguiment (restenosi). Finalment, es va poder diferenciar mitjançant espectrometria de microones els stents que estaven fracturats dels que continuaven intactes.

En conclusió, segons comenta Antoni Bayés, “són necessaris més estudis per confirmar aquests resultats i creiem que és necessari traslladar aquests experiments a nivell preclínic en un model animal similar a l’humà, i en cas de corroborar-se, validar aquesta nova tecnologia en una petita cohort de pacients”.

“Estem abordant els diversos aspectes tecnològics que permetin realitzar els experiments preclínics i el seu eventual trasllat a una aplicació clínica”, explica Joan O’Callaghan, investigador de la UPC, “això inclou, entre altres, el desenvolupament de dispositius amb capacitat de detectar stents a major profunditat i tècniques de detecció que tolerin el moviment d’stents implantats en artèries coronàries”.

Referència
Carolina Gálvez-Montón, Gianluca Arauz-Garofalo, Oriol Rodriguez-Leor, Carolina Soler-Botija, Susana Amorós García de Valdecasas, Flavio David Gerez-Britos, Antoni Bayes-Genis, Juan Manuel O’Callaghan, Ferran Macià, Javier Tejada. Ex vivo assessment and in vivo validation of non-invasive stent monitoring techniques based on microwave spectrometry. Scientific Reports. (2018) 8:14808 | DOI:10.1038/s41598-018-33254-9