De la COVID-19 a les cures intensives: la importància del monitoratge de la salut microvascular

Els pacients greument malalts sovint tenen dificultats per a transportar l'oxigen als vasos sanguinis més petits, la qual cosa es tradueix en alteracions de l'oxigenació i circulació sanguínia microvascular. Aquestes alteracions, si són persistents, poden indicar que existeix una insuficiència orgànica i predir un augment de la mortalitat.

A les unitats modernes de cures intensives, els professionals clínics han de prendre constantment decisions crucials sobre pacients amb malalties que evolucionen ràpidament, com per exemple regular el suport respiratori, controlar la reanimació amb líquids o ajustar les dosis dels medicaments que regulen la sedació i la pressió arterial. Aquestes decisions es basen en gran manera en l'estat global de circulació i respiració del pacient. No obstant això, la pràctica estàndard en aquestes unitats se centra a monitorar constants vitals com la pressió arterial o la saturació d'oxigen, que poden semblar estables tot i que existeixin alteracions en la microcirculació. Això comporta que, sovint, els primers signes de problemes en la microcirculació passin desapercebuts, ressaltant la necessitat de tenir eines de capçalera que proporcionin informació clínicament útil sobre la funció microvascular en temps real.

En aquest context, i després d’anys de feina metodològica, el grup d’Òptica Mèdica de l’ICFO ha desenvolupat una plataforma pràctica i robusta, específicament dissenyada per a ser utilitzada a les UCI. El sistema està totalment automatitzat i és autònom, la qual cosa permet al personal d'aquestes unitats realitzar mesuraments de manera independent, i facilita l'ús rutinari i estandarditzat entre pacients, operadors i entorns clínics.

Superant las limitacions tecnològiques

Una manera d’avaluar la funció microvascular és mesurar com es recuperen el flux sanguini i l'oxigenació després d'un breu període de restricció, conegut com a hiperèmia reactiva. En les últimes dècades, els investigadors han avaluat la hiperèmia reactiva mitjançant diversos mètodes com l'ecografia, la pletismografia i l'espectroscopia de l'infraroig proper (NIRS).

Aquest últim, l'espectroscopia de l'infraroig proper, NIRS per les seves sigles en anglès, és una tècnica òptica no invasiva que utilitza llum en el rang de 650 a 950nm per a monitorar el volum sanguini i l'oxigenació microvascular local. Amb el temps, els dispositius NIRS d'ona contínua fet més comercials, i s'utilitzen habitualment en entorns clínics per a avaluar l'oxigenació i el metabolisme dels teixits. Encara que els metges reconeixen que aquests dispositius tenen un valor de pronòstic rellevant, no tenen sensibilitat a la profunditat i depenen de mesures relatives, la qual cosa limita la seva capacitat de proporcionar informació quantitativa i reproduïble. A més, els protocols de mesurament no solen estar estandarditzats.

En un article publicat recentment a la revista Journal of Biomedical Optics, l'equip presenta un nou dispositiu multimodal que supera aquestes limitacions en integrar l'espectroscòpia de l'infraroig pròxim de domini temporal (TD-NIRS), que ofereix major sensibilitat i precisió en profunditat respecte als dispositius convencionals, amb l'espectroscòpia de correlació difosa (DCS), que mesura el flux sanguini microvascular. En combinar aquests mesuraments amb la saturació arterial d'oxigen, que s'obté amb un pulsioxímetre estàndard, el dispositiu permet estimar el metabolisme basal d'oxigen en els teixits, directament i a peu de llit, sense la necessitat de dur a terme prova de provocació.

Una validació clínica exhaustiva

Desenvolupat en el marc del projecte europeu VASCOVID, la nova plataforma es va validar clínicament durant un període de set mesos, en condicions reals en unitats de vigilància intensiva, acumulant més de 200 hores d'ús al llarg de 150 sessions. Més enllà d'avaluar el rendiment bàsic, l'equip també va avaluar la capacitat del dispositiu de replicar les mesures i ser utilitzat autònomament pel personal clínic.

“Totes les dades recopilades als estudis clínics són molt útils per a obtenir informació sobre els factors de confusió i els valors de referència, que són molt importants per l'heterogeneïtat dels pacients en les UCI”, comenta el Prof. ICREA a l’ICFO Turgut Durduran, líder del grup d’Òptica Mèdica. “Ara estem centrats a entendre si la combinació de les mesures d'oxigenació cerebral i flux sanguini són interpretables i rellevants en una àmplia varietat de malalties”.

Al marge de la validar-lo en les unitats de cures intensives, els investigadors han utilitzat el nou dispositiu i algunes rèpliques lleugerament millorades durant els últims dos anys, aplicant 12 protocols clínics a més de 400 pacients. L'equip ha desenvolupat deu dispositius idèntics que es faran servir en hospitals de tot el món, la qual cosa permetrà plantejar noves hipòtesis i establirà les bases per a futures investigacions.

L'estudi mostra que el dispositiu té una alta precisió, un rendiment estable i una variabilitat reduïda, la qual cosa facilita una avaluació microvascular fiable en entorns clínics i de recerca. La nova plataforma multimodal representa un avanç significatiu per a convertir el monitoratge microvascular en una eina pràctica de l'atenció crítica rutinària, ajudant els professionals sanitaris a prendre decisions eficients, oportunes i informades.