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Simulación 3D revela beneficios médicos de enfriamiento cerebral inducido

Una nueva percepción de cómo responde el cerebro al enfriamiento inducido médicamente podría revelar nuevos tratamientos para lesiones en la cabeza y afecciones como el accidente cerebrovascular.

El estudio, llevado a cabo en simulaciones 3D, también podría ayudar a los bebés en riesgo de complicaciones en el parto.

Un modelo recientemente desarrollado que analiza el impacto del enfriamiento en el cuero cabelludo demostró que el proceso, utilizado de manera rutinaria para limitar una lesión en la cabeza, puede provocar una caída beneficiosa de la temperatura en las profundidades del cerebro.

La investigación muestra que reducir la temperatura del cerebro después de una lesión en la cabeza o un accidente cerebrovascular ayuda a aliviar la presión dentro de la cabeza para evitar la hinchazón y otras lesiones, especialmente en casos críticos.

Los científicos examinaron con un detalle nunca antes visto cómo la reducción de la temperatura del cuero cabelludo afecta a los vasos sanguíneos y los tejidos del cerebro.

El modelo, creado por ingenieros en colaboración con expertos médicos de la Universidad de Edimburgo, en Escocia, es el primero en tomar en cuenta el flujo simultáneo, la transferencia de calor y el metabolismo entre las arterias, las venas y el tejido cerebral en tres dimensiones en todo el órgano.

Los resultados, obtenidos como mapas de temperatura 3D y de volumen de sangre, podrían ayudar a desarrollar y probar técnicas de enfriamiento terapéutico e informar sobre ensayos clínicos sofisticados.

Utilizando simulaciones por computadora, los investigadores encontraron que refrigerar las cabezas de los bebés recién nacidos a 10ºC permitiría que su temperatura central del cerebro descienda desde un nivel normal de 37°C a menos de 36°C, que se considera lo suficientemente bajo para ayudar a la recuperación.

Esto podría ayudar dramáticamente a los bebés en riesgo de daño a largo plazo por complicaciones en el nacimiento, sin tener que enfriar todo el cuerpo, según los autores. Cuando se aplicó a cerebros adultos, el modelo de enfriamiento previsto fue capaz de precipitar una caída potencialmente beneficiosa de 0.5°C, en línea con las observaciones clínicas.

Los científicos que desarrollaron el último modelo afirman que podría modificarse para imitar los efectos del accidente cerebrovascular en el cerebro o el impacto de la administración de medicamentos.

El estudio, publicado en la revista Scientific Reports, fue apoyado por el Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Físicas del Reino Unido.

El doctor Prashant Valluri, de la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Edimburgo, quien dirigió el estudio, dijo: “Nuestro modelo sofisticado debería permitir un progreso rápido en el desarrollo de tratamientos óptimos para el enfriamiento cerebral y apoyar el desarrollo de estudios sobre la salud cerebral“.

Por su parte, el profesor Ian Marshall, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Edimburgo, quien codirigió la investigación, comentó: “Obtener información vital del paciente, como la temperatura central del cerebro, es un desafío y solo es posible actualmente mediante costosas imágenes de resonancia magnética. Por lo tanto, un modelo robusto capaz de predecir la temperatura y el flujo sanguíneo es la necesidad más apremiante“.

Vía: The University of Edinburgh

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