La acustocerebrografía (ACG) es una prueba médica que se utiliza para diagnosticar cambios y problemas en el cerebro y el sistema nervioso central . [1] Permite el examen no invasivo de la estructura celular y molecular del cerebro . También se puede aplicar como un medio para diagnosticar y controlar la presión intracraneal , por ejemplo, como incorporado en dispositivos de monitoreo cerebral continuo. La ACG utiliza acústica molecular , [2] en rangos de frecuencia audibles y ultrasónicos , para monitorear los cambios. Puede utilizar micrófonos , acelerómetros y transductores ultrasónicos multifrecuencia . No utiliza ninguna radiación y está completamente libre de efectos secundarios. La ACG también facilita el análisis del flujo sanguíneo , así como la detección de obstrucciones en el flujo sanguíneo cerebral (por embolia cerebral ) o sangrado (por hemorragia cerebral ).
Acustocerebrografía pasiva y activa
Acústicocerebrografía pasiva
Todo el tejido cerebral está influenciado por la sangre que circula por el sistema vascular cerebral. Con cada latido del corazón, la sangre circula por el cráneo siguiendo un patrón recurrente según la oscilación producida. El efecto de esta oscilación, a su vez, depende del tamaño, la forma, la estructura y el sistema vascular del cerebro. Así, cada latido del corazón estimula un movimiento minúsculo en el tejido cerebral, así como en el líquido cefalorraquídeo , y por lo tanto produce cambios mínimos en la presión intracraneal. Estos cambios se pueden controlar y medir en el cráneo. Hoy en día, se utilizan principalmente sensores pasivos como los acelerómetros para identificar correctamente estas señales. [3] A veces se utilizan micrófonos de alta sensibilidad. [4] [5] [6]
Con una señal digital, es posible estudiar los patrones del flujo sanguíneo que se mueve dentro del cráneo. Estos patrones forman firmas únicas que pueden analizarse con algoritmos especialmente diseñados, identificándolos como un patrón “normal” poco visible o como un patrón que muestra un comportamiento “anormal”.
Acústica-cerebrografía activa
En las aplicaciones de ACG activa, se utiliza una señal ultrasónica multifrecuencia para detectar y clasificar cambios adversos a nivel celular o molecular. [7] Además de todas las ventajas que proporciona la ACG pasiva, con la ACG activa es posible realizar un análisis espectral de las señales acústicas recibidas. Estos análisis espectrales no solo muestran cambios en el sistema vascular del cerebro, sino también en sus estructuras celulares y moleculares. Una aplicación común de la ACG activa es la prueba Doppler transcraneal . Más recientemente, se ha implementado su versión en color (TCCD). Estos procedimientos ultrasónicos miden la velocidad del flujo sanguíneo dentro de los vasos sanguíneos del cerebro. Se utilizan para diagnosticar embolias , estenosis y constricciones vasculares, por ejemplo, como consecuencia de una hemorragia subaracnoidea .
Campos de aplicación
A diferencia de las aplicaciones que proporcionan únicamente imágenes momentáneas, como la resonancia magnética y la tomografía computarizada , los resultados de los procedimientos ACG se pueden obtener de forma continua, lo que facilita un control en tiempo real sin esfuerzo y no invasivo. Esto puede resultar especialmente útil durante la fase aguda inmediatamente después de un ictus o una lesión cerebral traumática. Los datos medidos se procesan matemáticamente de forma continua y se muestran en un dispositivo de control. El análisis asistido por ordenador de las señales permite al personal médico o de enfermería interpretar con precisión los resultados inmediatamente después de la configuración del dispositivo. Además, el ACG permite la detección preventiva de cambios patológicos en el tejido cerebral.
Referencias
- ^ Bogdan, Martin; Kolany, Adam; Weber, Ulrike; Elze, Romy; Wrobel, Miroslaw (2016). "Sistema de monitorización de la salud cerebral basado en acustocerebrografía para diagnóstico por ultrasonido multiespectral asistido por ordenador". XIV Conferencia Mediterránea sobre Ingeniería Médica y Biológica e Informática 2016. Actas de la IFMBE. Vol. 57. págs. 983–987. doi :10.1007/978-3-319-32703-7_192. ISBN 978-3-319-32701-3.
- ^ Molekularakustik - Eine Einführung in die Zusammenhänge zwischen Ultraschall und Molekülstruktur in Flüssigkeiten und Gasen, Werner Schaaffs (1963)
- ^ Smith, Wade S.; Browne, Janet L.; Ko, Nerissa U. (2015). "La acelerometría craneal puede detectar el vasoespasmo cerebral causado por una hemorragia subaracnoidea". Neurocritical Care . 23 (3): 364–369. doi :10.1007/s12028-015-0118-9. PMID 25761424.
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- ^ Sekhar, LN; Sun, M; Bonaddio, D; Sclabassi, RJ (1990). "Grabaciones acústicas de aneurismas saculares experimentales en perros". Stroke . 21 (8): 1215–1221. doi :10.1161/01.STR.21.8.1215. ISSN 0039-2499. PMID 2389303.
- ^ Kosugi, Yukio; Ikebe, Jun; Hara, Shoji; Takakura, Kintomo (1987). "Detección y análisis del soplo craneal". IEEE Transactions on Biomedical Engineering (3): 185–191. doi :10.1109/TBME.1987.325943.
- ^ Wrobel, Miroslaw; Dabrowski, Andrzej; Kolany, Adam; Olak-Popko, Anna; Olszewski, Robert; Karlowicz, Pawel (2016). "Sobre la clasificación ecográfica de los factores de riesgo de accidente cerebrovascular de encuestados elegidos al azar utilizando mediciones cerebrales ultrasónicas multiespectrales no invasivas y perfiles adaptativos". Biocibernética e ingeniería biomédica . 36 : 19–28. doi :10.1016/j.bbe.2015.10.004.