Imagine ser capaz de ver a circulação sanguínea em tempo real sob seu crânio: o fluxo sanguíneo viajando na taxa de seu pulso por toda a sua “árvore” cerebrovascular, do tronco (suas artérias) aos menores ramos (seus capilares).
No entanto, uma técnica de imagem em desenvolvimento poderia possibilitar a visualização precisa da circulação sanguínea e, portanto, potencialmente detectar sinais de demência, mesmo antes do início dos sintomas.
A demência, cuja forma mais conhecida é a doença de Alzheimer, é caracterizada por perda de memória e dificuldade crescente de raciocínio e comunicação. Em 2016-2017 no Canadá, mais de 432.000 idosos foram diagnosticados com demência, e esse número vem aumentando há dez anos. Além disso, a taxa de mortalidade é 4,4 vezes maior em pacientes afetados do que em idosos saudáveis. Portanto, é essencial detectar os primeiros sinais da doença, para agir antes que seja tarde demais.
Esta nova técnica de imagem para estudar esses sinais de alerta está sendo desenvolvida em nossa equipe no Laboratório de Ultrassom Jean Provost na Polytechnique Montreal. Estamos estudando o fluxo sanguíneo no cérebro e mais especificamente a variação em sua velocidade: “pulsatilidade”. Seu aumento, na verdade, é um sinal de alerta porque, por ficar muito forte, pode levar à demência.
Uma luz na noite
Desenvolvemos esse método e, para entendê-lo totalmente, podemos compará-lo a observar engarrafamentos em uma cidade à noite. Em fotos aéreas sucessivas, cada carro poderia ser seguido quadro a quadro pela luz de seus faróis, a fim de deduzir sua velocidade e as variações de sua velocidade ao longo do tempo.
No entanto, para observar o tráfego em toda a rede rodoviária (incluindo nas estradas menos movimentadas), as medições teriam que ser repetidas ao longo de vários dias. Também poderíamos calcular a média dos dados em alguns dias para eliminar variáveis como clima, feriados etc. Para combinar os dados, seria necessário sincronizar as medições e a cada dia, às 20h por exemplo, uma nova série de imagens seria lançada.
Da mesma forma, o método ultrassônico descrito acima foi adaptado sincronizando o sistema com a frequência cardíaca. Cada série de imagens começa com um “sinal de início” de batimento cardíaco, então um filme de todo o cérebro abrangendo vários ciclos cardíacos é gravado, antes de interromper para iniciar uma nova série.
Tal como acontece com os carros de rastreamento na estrada, as séries de imagens são combinadas entre si: isso garante que todos os vasos sanguíneos, mesmo os mais finos, foram percorridos por microbolhas. No final, não obtemos mais uma única imagem estática, mas um filme completo de microbolhas se movendo no cérebro ao longo de um período de vários ciclos cardíacos.
Em seguida, desenvolvemos um algoritmo que permite localizar e acompanhar cada microbolha, uma a uma, para medir sua velocidade e aceleração ao longo da duração do filme. Para cada vaso sanguíneo, seja uma artéria principal ou um vaso muito pequeno, as medidas fornecidas por todas as microbolhas que passaram por ele são calculadas em média para medir sua pulsatilidade.
Em direção ao mapeamento de pulsatilidade
Este método foi desenvolvido pela primeira vez em ratos, em colaboração com o Montreal Heart Institute. Um artigo está sendo revisado sobre este assunto.
Neste estudo, pudemos mostrar que a pulsatilidade pode ser medida sem cirurgia em camundongos em vasos de 30 µm (micrômetro) ou maiores. Também pudemos verificar no córtex que existe de fato uma diferença significativa na pulsatilidade entre veias e artérias: de fato, estas últimas, localizadas mais perto do coração, pulsam mais do que as veias.
Queremos então testar esse método em camundongos cuja artéria carótida foi enrijecida, a fim de verificar se ela é suficientemente sensível para detectar um aumento na pulsatilidade em comparação a um modelo saudável. Esse projeto abre caminho para futuros testes clínicos: em poucos anos, esse método poderá ser usado em humanos para monitorar as mudanças na pulsatilidade ao longo do tempo e, assim, detectar seu aumento. O tratamento médico adequado tornaria possível reduzi-la antes que causasse danos irreparáveis ao cérebro.
Publicado em 28/08/2021 00h52
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