Investigadores diseñan una nueva herramienta para medir el flujo sanguíneo cerebral a la práctica clínica

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Publicado: miércoles, 22 octubre 2025 7:38

   MADRID, 22 Oct. (EUROPA PRESS) -

   Investigadores del Centro de Neurorestauración de la Universidad del Sur de California (USC) y del Instituto Tecnológico de California (Caltech) de Estados Unidos han desarrollado una alternativa sencilla y no invasiva para medir el flujo sanguíneo cerebral a la práctica clínica.

    El dispositivo utiliza una técnica utilizada actualmente en estudios con animales, conocida como espectroscopia óptica de contraste de moteado (SCOS), y la adapta para su posible uso clínico en humanos. Funciona capturando imágenes de luz láser dispersa con una cámara asequible de alta resolución. El estudio, financiado en parte por los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación Alfred Mann y el Centro de Neurorrestablecimiento de la USC, se acaba de publicar en la revista 'APL Bioengineering'.

   Medir el flujo sanguíneo cerebral es fundamental para responder a diversos problemas neurológicos, como accidentes cerebrovasculares, traumatismos craneoencefálicos (TCE) y demencia vascular. Sin embargo, las técnicas existentes, como la resonancia magnética y la tomografía computarizada, son costosas y, por lo tanto, no están ampliamente disponibles.

   "Es así de simple. Diminutas células sanguíneas pasan a través de un rayo láser, y la forma en que se dispersa la luz nos permite medir el flujo y el volumen sanguíneo en el cerebro", describe el doctor Charles Liu, profesor de neurocirugía clínica, urología y cirugía en la Facultad de Medicina Keck de la USC, director del Centro de Neurorrestablecimiento de la USC y coautor principal de la nueva investigación.

   El dispositivo ya se ha probado con humanos en pequeños estudios de prueba de concepto que demuestran su utilidad para evaluar el riesgo de accidente cerebrovascular y detectar lesiones cerebrales. En el estudio actual, Liu y su equipo buscaron confirmar que SCOS realmente mide el flujo sanguíneo en el cerebro, y no en el cuero cabelludo, que también contiene numerosos vasos sanguíneos. Esta pregunta ha preocupado durante mucho tiempo a los investigadores que utilizan tecnología basada en la luz para visualizar el cerebro.

   El equipo de Liu adoptó un enfoque innovador: al bloquear temporalmente el flujo sanguíneo al cuero cabelludo, confirmaron que las lecturas del SCOS efectivamente medían señales de los vasos sanguíneos cerebrales. Las lecturas de 20 participantes mostraron que colocar el detector a una distancia mínima de 2,3 centímetros de la fuente láser proporcionaba la medición más nítida del flujo sanguíneo cerebral.

    "Por primera vez en humanos, esta evidencia experimental demuestra que un dispositivo óptico de moteado láser puede explorar más allá de las capas del cuero cabelludo para acceder a las señales cerebrales", apunta el doctor Simon Mahler, actual profesor adjunto del Departamento de Ingeniería Biomédica del Instituto Tecnológico Stevens y uno de los coautores del artículo. "Este es un paso importante hacia el uso de SCOS para medir el flujo sanguíneo cerebral de forma no invasiva".

   Durante años, los investigadores que miden las señales cerebrales con tecnología basada en la luz, como láseres y fibra óptica, han utilizado simulaciones estadísticas para estimar qué señales se originan en el cerebro y cuáles en el cuero cabelludo. El equipo del Centro de Neurorrestablecimiento de la USC encontró una forma directa de comprobar la diferencia gracias a la colaboración entre cirujanos, ingenieros y neurólogos.

    "Realizo cirugías para aumentar el flujo sanguíneo cerebral, y muchas de ellas implican la interrupción temporal del flujo sanguíneo en el cuero cabelludo", explica el doctor Jonathan Russin, actual profesor y jefe de neurocirugía de la Universidad de Vermont (Estados Unidos), quien continúa colaborando con el Centro de Neurorrestablecimiento de la USC. "Esto nos brindó una forma sencilla de probar la tecnología: crear un cambio que afectaba únicamente la circulación del cuero cabelludo, sin afectar el flujo sanguíneo cerebral".

   En 20 participantes, los investigadores detuvieron temporalmente el flujo sanguíneo al cuero cabelludo y luego recopilaron una serie de lecturas SCOS. Al alejar gradualmente el detector de la cabeza, captaron señales que llegaban cada vez más profundamente al cerebro. Descubrieron que colocar el detector a 2,3 centímetros de la cabeza les permitía medir el flujo sanguíneo cerebral y minimizar la interferencia del cuero cabelludo.

   Los hallazgos confirman la utilidad del SCOS para detectar de forma no invasiva el flujo sanguíneo cerebral y proporcionan una guía importante para otros investigadores que trabajan con tecnología basada en la luz, indica Liu.

Además de impulsar la investigación, el estudio ayuda a confirmar el potencial clínico de SCOS para detectar y responder a accidentes cerebrovasculares, lesiones cerebrales y demencia. Dado que toda la investigación del equipo se ha realizado con humanos, la herramienta está lista para una rápida adaptación del laboratorio a la práctica clínica.

   Algunos colaboradores del equipo ya utilizan la técnica para diagnosticar accidentes cerebrovasculares y traumatismos craneoencefálicos (TCE). Próximamente, los investigadores seguirán perfeccionando la tecnología y el software, trabajando para mejorar la resolución de las imágenes y la calidad de los datos extraídos de las lecturas.

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