Sonda de ultrassom pode gerar imagens de um órgão inteiro em 4D

Pela primeira vez, uma equipe de pesquisadores do Inserm do Instituto de Física da Medicina (Inserm/ESPCI Paris-PSL/CNRS) conseguiu mapear com grande precisão o fluxo sanguíneo de um órgão inteiro em animais (coração, rim e fígado), em quatro dimensões: 3D e tempo. Esta nova técnica de imagem, quando aplicada a humanos, poderá melhorar a nossa compreensão do sistema circulatório (veias, artérias, vasos e sistema linfático) e facilitar o diagnóstico de certas doenças relacionadas com a circulação sanguínea.

Esses resultados são publicados em Comunicações da Natureza.

A microcirculação sanguínea é uma rede complexa que transporta sangue para tecidos e órgãos através de minúsculos vasos sanguíneos. Quando esse mecanismo funciona adequadamente, as células recebem o oxigênio e os nutrientes necessários para se manterem saudáveis, enquanto os resíduos metabólicos são removidos com eficiência.

Qualquer alteração nesta rede, seja estrutural ou funcional, pode ter consequências clínicas graves, incluindo insuficiência cardíaca, insuficiência renal e diversas doenças crónicas. No entanto, atualmente não existe nenhum método de imagem que possa visualizar a microcirculação e avaliar a integridade de todo o sistema circulatório, desde as grandes artérias até as arteríolas mais finas, ao nível de todo o órgão.

Pensando nesta questão, a equipe de pesquisa do Instituto de Física da Medicina (Inserm/ESPCI Paris-PSL/CNRS) desenvolveu a primeira ferramenta capaz de produzir essas imagens. É um novo tipo de sonda de ultrassom, desenvolvida no âmbito do trabalho de tese de Nabil Haidour, sob orientação de Clément Papadacci (pesquisador do Inserm).

Utilizando esta tecnologia, os cientistas conseguiram mapear a vascularização e quantificar a dinâmica do fluxo sanguíneo de três órgãos essenciais – o coração, os rins e o fígado – em modelos animais de tamanho comparável ao dos seres humanos, todos com uma resolução de imagem sem precedentes.

O dispositivo não invasivo permitiu distinguir a microcirculação mesmo nos vasos mais finos (menos de 100 micrômetros). No caso do fígado foi possível identificar e diferenciar as suas três redes sanguíneas (arterial, venosa e portal) graças à sua assinatura hemodinâmica.

“A originalidade destes resultados reside no facto de estas imagens nos permitirem visualizar os vasos de um órgão inteiro em escalas muito pequenas (menos de 100 micrómetros) – esta resolução de imagem 4D é sem precedentes, assim como a capacidade de observar um grande órgão inteiro e a sua dinâmica de fluxo”, explica Clément Papadacci, investigador do Inserm e último autor do estudo.

Esta tecnologia será agora testada em humanos como parte de um ensaio clínico. Desenvolvimentos que permitem a implantação em humanos estão sendo realizados com o auxílio do Acelerador de Pesquisa Tecnológica para Ultrassom Biomédico, criado pelo Inserm e integrado ao Instituto de Física para Medicina.

“A sonda pode ser conectada a pequenos equipamentos portáteis, o que permitiria sua integração à prática médica”, explica Papadacci.

“Usada em ambientes clínicos, esta nova tecnologia pode se tornar uma ferramenta importante para uma melhor compreensão da dinâmica vascular como um todo, desde os maiores vasos até as arteríolas pré-capilares. Também poderia ajudar a avançar no diagnóstico de distúrbios da microcirculação e no monitoramento de tratamentos para doenças de pequenos vasos, que são complexas de diagnosticar e são diagnosticadas descartando outras patologias”, conclui Papadacci.