Imágenes de tomografía de coherencia óptica endoscópica

La tomografía de coherencia óptica endoscópica , también conocida como tomografía de coherencia óptica intravascular, es una aplicación de imagen basada en catéter de la tomografía de coherencia óptica (OCT). ^{[ 1 ]} Es capaz de adquirir imágenes de alta resolución desde el interior de un vaso sanguíneo utilizando fibras ópticas y tecnología láser .

Una de sus principales aplicaciones es para las arterias coronarias , que a menudo se tratan mediante procedimientos quirúrgicos endoscópicos mínimamente invasivos. ^{[ 2 ]} Se han propuesto y se están investigando otras aplicaciones para arterias periféricas y para procedimientos neurovasculares . Las aplicaciones neurovasculares requirieron importantes avances tecnológicos, debido a la anatomía altamente tortuosa de la vasculatura cerebral.

La OCT intravascular crea rápidamente imágenes tridimensionales con una resolución de aproximadamente 15 micrómetros, una resolución mejorada con respecto a la ecografía intravascular y la angiografía coronaria , las otras técnicas de imagen. ^{[ 3 ]} Esto ofrece información adicional que puede utilizarse para optimizar el tratamiento y el manejo de la enfermedad vascular .

La OCT es análoga a la ecografía médica , ya que mide la reflexión de la luz infrarroja en lugar del sonido. El tiempo que tarda la luz en reflejarse desde el tejido examinado se utiliza para medir distancias. Sin embargo, debido a la alta velocidad de la luz , el tiempo de reflexión no se puede medir directamente, sino que se mide mediante interferometría . ^{[ 4 ]}

La OCT se mide mediante técnicas de dominio temporal (TD-OCT) o de dominio frecuencial (FD-OCT). La tecnología OCT coronaria disponible comercialmente se basa en técnicas de dominio frecuencial, lo que permite una adquisición rápida (de 1 a 2 segundos). La OCT intracoronaria utiliza luz infrarroja cercana a 1300  nm y permite visualizar con alta precisión la microestructura de la pared arterial, su tamaño y los dispositivos terapéuticos.

La OCT intravascular se desarrolló para la obtención de imágenes de enfermedades arteriales con una resolución superior a la de otras técnicas disponibles, como la angiografía por rayos X y la ecografía intravascular. La OCT permite evaluar las características de las placas ateroscleróticas con una resolución de aproximadamente 15 μm (o mejor) y se ha utilizado para guiar intervenciones coronarias percutáneas (es decir, intervenciones coronarias percutáneas). El primer informe sobre OCT endoscópica apareció en 1997 en la revista Science , donde se exploraron diversas aplicaciones, incluyendo gastroenterología y vías respiratorias. ^{[ 5 ]} El primer uso intravascular in vivo en un modelo preclínico se informó en 1994 ^{[ 6 ]} y la primera imagen clínica en humanos en 2003. ^{[ 7 ]} El primer catéter y sistema de imagen OCT fue comercializado por LightLab Imaging, Inc., una empresa con sede en Massachusetts, formada tras una transferencia de tecnología en 1997 desde el laboratorio de Fujimoto (MIT). ^{[ 8 ]}

Inicialmente, la tecnología OCT de dominio temporal requería adquisiciones lentas (>10 segundos de duración) que exigían el uso de técnicas de oclusión con balón para desplazar la sangre del lumen arterial, opaco a la luz infrarroja cercana. Esto impidió una adopción más amplia durante varios años. Alrededor de 2008-2009, la llegada de los láseres de fuente de barrido rápido permitió el desarrollo de la OCT de dominio de Fourier intravascular (FD-OCT). ^{[ 9 ] [ 10 ]} Esto permitió por primera vez adquisiciones rápidas de un segmento coronario largo en un par de segundos, permitiendo inyecciones breves de contraste no oclusivas para limpiar el lumen arterial de sangre. La demostración inicial de FD-OCT para imágenes coronarias se logró en 2008-2009 ^{[ 11 ] [ 3 ]} lo que aceleró significativamente la adopción clínica a partir de 2009.

Tras la aprobación regulatoria de la tomografía de coherencia óptica (OCT) de dominio de Fourier de adquisición rápida en las principales regiones geográficas entre 2009 y 2012, el uso de la OCT intracoronaria aumentó rápidamente. Se utiliza para ayudar en el diagnóstico de la enfermedad coronaria, la planificación de la intervención, la evaluación de los resultados del procedimiento y la prevención de complicaciones.

En la última década, se han investigado sistemáticamente los beneficios clínicos de la OCT coronaria. Varios estudios han vinculado el uso de imágenes intravasculares como IVUS y OCT con una mejor expansión del stent, una métrica fuertemente correlacionada con mejores resultados clínicos en pacientes que sufren enfermedad de las arterias coronarias e infarto de miocardio . ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]}

Se han realizado ensayos clínicos aleatorizados más grandes. En 2023, un ensayo prospectivo doble ciego demostró una mejora en la morbilidad y la mortalidad en las intervenciones de bifurcación coronaria: "Entre los pacientes con lesiones complejas de bifurcación de la arteria coronaria, la ICP guiada por OCT se asoció con una menor incidencia de MACE a los 2 años que la ICP guiada por angiografía". ^{[ 15 ]} Aunque no todos los estudios mostraron resultados significativos, ^{[ 16 ]} hasta la fecha, varios estudios demostraron los beneficios en los resultados de los pacientes del uso de imágenes intravasculares durante las intervenciones de las arterias coronarias. ^{[ 17 ] [ 18 ]} El uso de imágenes intravasculares para la intervención coronaria se informa en las guías de cardiología actuales.

Los datos publicados a finales de 2016 mostraron que cada año se realizan más de 150.000 procedimientos de tomografía de coherencia óptica intracoronaria, y su adopción está creciendo rápidamente a un ritmo de entre el 10 y el 20 % anual. ^{[ 19 ]}

La evaluación de la morfología del lumen arterial es la piedra angular de los criterios de imagen intravascular para evaluar la gravedad de la enfermedad y guiar la intervención. La alta resolución de la imagen OCT permite evaluar con gran precisión el área del lumen vascular , la microestructura de la pared, la aposición y la expansión del stent intracoronario. ^{[ 20 ] [ 21 ]} La OCT tiene una capacidad mejorada con respecto a la ecografía intravascular para penetrar y delimitar el calcio en la pared vascular, lo que la hace muy adecuada para guiar estrategias de intervención complejas en vasos con calcificación superficial. La OCT tiene la capacidad de visualizar la erosión de la placa coronaria y las cápsulas fibróticas que recubren las placas lipídicas. ^{[ 22 ]}

En la última década, se han logrado avances significativos en el tratamiento endovascular del ictus, incluyendo aneurismas cerebrales, aterosclerosis intracraneal e ictus isquémico. ^{[ 23 ]} La OCT intravascular se ha propuesto como una tecnología clave que puede mejorar los procedimientos y tratamientos actuales. ^{[ 24 ]} Sin embargo, los catéteres de OCT intracoronaria actuales no están diseñados para la navegación y la obtención de imágenes fiables de arterias cerebrovasculares tortuosas. ^{[ 25 ]}

Recientemente, se han propuesto diferentes catéteres OCT (tipo alambre) diseñados específicamente para la vasculatura cerebral humana, ^{[ 26 ]} denominados tomografía de coherencia óptica neurológica ( nOCT ). Se ha llevado a cabo un primer estudio clínico para investigar la seguridad, la viabilidad y el potencial clínico. ^{[ 27 ]} Se han demostrado aplicaciones iniciales para el tratamiento de aneurismas cerebrales y aterosclerosis intracraneal, ^{[ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]} mostrando un potencial futuro. ^{[ 31 ] [ 32 ]}

El avance tecnológico más importante fue el catéter y el desarrollo de láseres infrarrojos cercanos de barrido rápido de longitud de onda. El catéter/endoscopio de fibra óptica requería la alineación rápida de dos fibras ópticas con  núcleos de 8 μm (una giratoria) en el espacio libre. El extremo distal cuenta con un componente de enfoque (generalmente una lente GRIN o esférica).

La tomografía de coherencia óptica intracoronaria de última generación utiliza un láser de fuente barrida para generar imágenes OCT a alta velocidad (aproximadamente 80 000  kHz - líneas de escaneo A por segundo) para completar la adquisición de un volumen OCT 3D de segmentos coronarios en pocos segundos. ^{[ 33 ]} El primer FD-OCT intravascular se introdujo en el mercado en 2009 (UE y Asia) y en 2012 (EE. UU.). En 2018, dos catéteres OCT intracoronarios están clínicamente disponibles para su uso en las arterias coronarias, con un diámetro entre 2,4F y 2,7F.

La resolución axial de los sistemas comerciales de última generación es inferior a 20 micrómetros, lo que se desacopla de la resolución lateral del catéter. La máxima resolución de la OCT permite la obtención de imágenes in vivo de las características microestructurales de los vasos a un nivel sin precedentes, posibilitando la visualización de la aterosclerosis de la pared vascular, la patología y la interacción con dispositivos terapéuticos a nivel microscópico. ^{[ 34 ]}

Los avances recientes incluyeron la combinación de OCT con espectroscopia y fluorescencia en un solo catéter de imagen ^{[ 35 ] [ 36 ]} y la miniaturización del catéter de imagen. ^{[ 37 ]}

La seguridad de las técnicas de imagen intravascular, incluyendo la OCT intracoronaria y la ecografía intravascular , ha sido investigada en varios estudios. Ensayos clínicos recientes reportaron una tasa muy baja de complicaciones menores y autolimitadas en más de 3000 pacientes, donde en todos los casos no se observó daño ni prolongación de la estancia hospitalaria. Se demostró que la tomografía de coherencia óptica intracoronaria es segura en grupos heterogéneos de pacientes con diferentes características clínicas. ^{[ 38 ]}

• Reserva de flujo fraccional
• Fluorescencia intravascular