Um estudo publicado na Nature Biomedical Engineering detalha um novo método para obter imagens da placenta em pacientes grávidas, bem como os resultados de um estudo clínico piloto. Ao combinar medições ópticas com ultra-som, as descobertas mostram como os níveis de oxigênio podem ser monitorados de forma não invasiva e fornecem uma nova maneira de gerar uma melhor compreensão desse órgão complexo e crucial. Esta pesquisa foi o resultado de uma colaboração dos grupos de Arjun Yodh e Nadav Schwartz da Universidade da Pensilvânia com colegas do Hospital Infantil da Filadélfia (CHOP) e foi liderada pelo pós-doutorando Lin Wang .
Schwartz descreve a placenta como o “motor” da gravidez, um órgão que desempenha um papel crucial no fornecimento de nutrientes e oxigênio ao feto. A disfunção placentária pode levar a complicações como restrição de crescimento fetal, pré-eclâmpsia e natimorto. Para aumentar o conhecimento sobre este órgão crucial, o Instituto Nacional de Saúde Infantil e Desenvolvimento Humano lançou o Projeto Placenta Humana em 2014. Um dos focos do programa é desenvolver ferramentas para avaliar a estrutura e função da placenta humana em tempo real, incluindo dispositivos ópticos.
Por três anos, os pesquisadores otimizaram o design de seu instrumento e o testaram em configurações pré-clínicas. O processo envolveu a integração de fibras ópticas com sondas de ultrassom, explorando vários transdutores de ultrassom e melhorando a tecnologia multimodal para que as medições fossem estáveis, precisas e reprodutíveis durante a coleta de dados à beira do leito. A instrumentação resultante agora permite que os pesquisadores estudem a anatomia da placenta enquanto também coletam informações funcionais detalhadas sobre o fluxo sanguíneo e a oxigenação da placenta, recursos que os dispositivos comerciais existentes não possuem, dizem os pesquisadores.
Como a placenta está localizada muito abaixo da superfície do corpo, um dos principais desafios técnicos enfrentados por Wang, um pós-doutorando no laboratório de Yodh, foi reduzir o ruído de fundo no sistema optoeletrônico. A luz é espalhada e absorvida quando viaja através de tecidos espessos, diz Yodh, e a chave para o sucesso foi reduzir a interferência de fundo para que a pequena quantidade de luz que penetra profundamente na placenta e depois retorna ainda seja grande o suficiente para uma alta qualidade. medição.
“Estamos enviando um sinal de luz que atravessa os mesmos tecidos profundos do ultrassom. A quantidade extremamente pequena de luz que retorna à sonda de superfície é então usada para avaliar com precisão as propriedades do tecido, o que só é possível com lasers, ótica e detectores muito estáveis”, diz Yodh. “Lin teve que superar muitas barreiras para melhorar a relação sinal-ruído até o ponto em que confiamos em nossos dados”.
Notavelmente, o artigo também descreve os resultados de um estudo piloto em que 24 pacientes grávidas em seu terceiro trimestre receberam oxigênio suplementar por um curto período de tempo, criando hiperóxia placentária. Usando o dispositivo, a equipe coletou medições das concentrações sanguíneas oxigenadas e desoxigenadas da placenta antes e durante a hiperóxia; os resultados demonstraram que o dispositivo pode ser usado para estudar a função placentária em tempo real. A pesquisa também forneceu novos insights sobre a relação entre o fluxo sanguíneo e a má perfusão vascular materna, que ocorre quando o fluxo sanguíneo para a placenta é impedido.
“Não apenas mostramos que os níveis de oxigênio aumentam quando você dá oxigênio à mãe, mas quando analisamos os dados, tanto para resultados clínicos quanto para patologia, pacientes com má perfusão vascular materna não tiveram tanto aumento de oxigênio em comparação com pacientes com placentas normais”, diz Schwartz.
“O que foi emocionante é que, não apenas conseguimos um instrumento para sondar mais profundamente do que os dispositivos comerciais, mas também obtivemos um sinal precoce de que experimentos de hiperoxigenação podem diferenciar uma placenta saudável de uma placenta doente”.
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Fonte: Penn Today https://penntoday.upenn.edu/news/novel-method-monitoring-engine-pregnancy
