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Ciencia

Para disecar las fuerzas del aneurisma

El estudio de las tensiones de la aorta avanza con la ayuda de un aparato que llegó a Brasil de la mano de un ingeniero indiano

La investigación sobre aneurismas de aorta llevada a cabo en necropsias desde 1992 por el médico Erasmo Simão da Silva acaba de recibir una contribución importante. Durante una estadía de un mes en Brasil, en julio, el ingeniero biomédico indiano Madhavan Lakshmi Raghavan intercambió ideas con el investigador brasileño y mostró un aparato por él desarrollado para medir la tensión en las paredes del aneurisma.

Esta anomalía -tan grave como poco divulgada- consiste en la dilatación de un área de la aorta abdominal, que puede romperse sin previo aviso, causando una seria hemorragia y muchas veces la muerte. En Estados Unidos, el aneurisma de aorta consta en las estadísticas médicas como la décimotercera causa de muerte en hombres con más de 60 años. En Brasil, afecta a alrededor del 4% de los hombres en esa franja de edad.

Los estudios de Raghavan, que trabaja hace diez años en la Universidad de Iowa, Estados Unidos, fueron al encuentro de los de Simão da Silva, investigador de la cátedra de Técnicas Quirúrgicas y Cirugía Experimental de la Facultad de Medicina de la Universidad de São Paulo (USP). El brasileño investiga en cadáveres de pacientes que desarrollaron aneurismas, pero no llegaron a sufrir rupturas. “La necropsia”, explica el investigador, “es la única forma de analizar minuciosamente las propiedades biomecánicas de la pared del aneurisma, que tiene características y propiedades heterogéneas”.

El indiano ya investigaba aortas de animales, y en 1999 dictó una conferencia para médicos en Estados Unidos, mostrando la importancia de analizar todas las porciones de la pared del aneurisma a fin de obtener mejores conclusiones. Con todo, la única forma de realizar ese análisis es examinar aneurismas aún sin rompimiento por medio de necropsias, una práctica casi inexistente en Estados Unidos. “Es imposible, por ejemplo, hacer una biopsia de todas las porciones de un aneurisma en un paciente vivo, pues no hay manera de obtener muestras de tejido en las paredes de una arteria vital, que no puede ser perforada”, explica Silva.

Raghavan conoció el trabajo del médico brasileño por el Journal of Vascular Surgery, en 1999, y el Cardiovascular Surgery, en 2000. Como en los hospitales estadounidenses la práctica de necropsias no es común, Raghavan entró en contacto con Silva por Internet y así, juntos, investigaron el comportamiento mecánico de esa anomalía vascular, con el objetivo de obtener un modelo matemático deanálisis de la tensión de su estructura.

Factores de riesgo
El aneurisma de la aorta abdominal tiene un origen hereditario aún no muy bien definido. Lo que sí se sabe es que factores tales como arteriosclerosis, tabaquismo e hipertensión arterial en sexagenarios del sexo masculino colaboran bastante en el desarrollo de ese problema. Éste es fácilmente detectado mediante exámenes de ultrasonografía, resonancia magnética o incluso tomografía computada. La mortalidad ocurre en más del 50% de los casos en los que hay ruptura y no existen medicamentos específicos para evitar el progreso de la dilatación de las paredes de la aorta o estimular su diminución.

Cirugía
De esta manera, la única solución es detectar el aneurisma antes de que las paredes se rompan. Identificada la anomalía, es necesario entonces realizar una cirugía para retirar el segmento dilatado y sustituirlo por una prótesis sintética. La cirugía puede realizarse mediante una incisión en el abdomen -técnica consagrada hace más de 50 años – o por cateterismo de las arterias periféricas -un recurso adoptado hace apenas diez años y aún en evolución, que tiene la ventaja de evitar la incisión abdominal.

Pero existe un dilema entre los médicos, que es el de someter o no a personas de avanzada edad a los riesgos de la cirugía. “Ya que los aneurismas se producen en ancianos que ya padecen enfermedades correlacionadas, lo ideal sería, antes que nada, identificar a los pacientes con mayor riesgo de ruptura de aorta. De esta manera, un contingente significativo se vería libre de una operación bastante delicada”, evalúa Simão da Silva.

Los especialistas ya han determinado que, en general, el peligro de rompimiento se hace evidente cuando la dilatación llega a los 5 centímetros de diámetro. Pero hay muchos casos en los que la rotura solo ocurre con 10 o incluso 12 centímetros de dilatación. “Todavía no sabemos por qué sucede esto. Por eso, muchas veces, al optar por la cirugía, factores asociados a la evolución natural de los aneurismas tienen que ser sopesados con los riesgos quirúrgicos para cada individuo.”

Cálculo de tensiones
Las imágenes por tomografía computada pueden utilizarse, mediante una escala de colores, para determinar los niveles de tensión en la pared de un aneurisma típico. En esas imágenes, el color rojo representa los mayores niveles, y el azul los menores, con los valores intermedios en amarillo y verde. El cálculo de la tensión se basa en un modelo biomecánico computarizado. Pero este modelo tiene sus limitaciones, pues no se pueden obtener datos sobre ciertas propiedades biomecánicas de los aneurismas. “Erróneamente, los modelos actuales asumen que estas anomalías tienen el mismo espesor en toda la pared y que las propiedades mecánicas son isotrópicas y uniformes”, informa Simão da Silva.

Un estudio detallado de toda la pared del aneurisma -detectando el espesor y la fuerza necesaria para la ruptura- solo puede obtenerse si es analizada como es debido toda la pared. De ahora en adelante, con base en un modelo matemático, Silva y Raghavan esperan llegar al cálculo individualizado de la tensión a la que un aneurisma estaría sujeto. “Con este modelo podremos entender mejor por qué la rotura de un aneurisma ocurre en diferentes niveles de dilatación. De esta manera, será más fácil determinar si un paciente debe ser sometido a cirugía o no”, completa el médico brasileño.

Como las paredes de la aorta abdominal son heterogéneas, es necesario especificar sus espesores, así como su morfología y las fuerzas que actúan sobre ella, tal como la presión arterial. “Con este análisis, se hace más fácil estudiar el comportamiento mecánico y proyectar los modelos matemáticos para calcular el estrés provocado en los tejidos”, dice Silva. El aparato de Raghavan permaneció en Brasil temporalmente y fue llevado de vuelta a Estados Unidos. “Pero fue de gran valía para el desarrollo de un proyecto piloto”, cuenta Silva. “Para avanzar en el trabajo, pretendemos ahora adquirir el equipo, que cuesta alrededor de 13 mil dólares, y establecer un canal de cooperación permanente entre el Departamento de Bioingeniería de la Universidad de Iowa y el Departamento de Cirugía de la Facultad de Medicina de la USP.”

EL PROYECTO
Estudio de la Tensión en la Pared deAneurismas de la Aorta AbdominalObtenidos en Necropsias
MODALIDAD
Auxilio – visitante
Coordinador
Erasmo Simão da Silva – Facultadde Medicina de la USP
Inversión
R$ 5.089,15

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