Este estudio consiste en desarrollar una técnica no destructiva para determinar la profundidad de quemado del tejido en medio líquido. En todo rango de frecuencia, las señales correspondientes a diferentes profundidades de quemado están separadas. Sin embargo, esto es en las frecuencias más altas donde las señales son las más separadas. A partir de 1.5 GHz, para una quemadura de 5 mm de profundidad, la variación supera el 5% en comparación con la muestra sin quemar. La figura muestra la evolución de frecuencia de la parte imaginaria de la variación relativa para diferentes profundidades de quemado. Por debajo de 1 GHz , la diferencia entre las quemaduras es inferior al 2%, lo que subraya una capacidad débil para distinguir las profundidades. Mientras que hasta 2 GHz, se distinguen cambios en el orden del 6%. Más allá de 2 GHz, la señal alcanza una meseta para cada profundidad de grabación. Para la quemadura de 5 mm de profundidad, la variación alcanza casi el 18%. Por lo tanto, es posible distinguir, para cada frecuencia o en todo el rango de frecuencia del estudio, la señal asociada con la profundidad de quemado [1].
Evolución de la parte real de la variación relativa en función de la frecuencia para diferentes profundidades de quemado
Evolución de la parte imaginaria de la variación relativa en función de la frecuencia para diferentes profundidades de quemado
Ocean Insight proporcionó tecnología multiespectral no invasiva que funciona con el sistema de imágenes de Spectral MD, creando el potencial para hacer diagnósticos más precisos, incluso por médicos no especializados. El sistema Spectral MD comienza su diagnóstico enviando varias longitudes de onda de luz al cuerpo. La cámara de detección multiespectral de Ocean Insight convierte esas longitudes de onda en imágenes de píxeles, lo que ayuda a mapear el flujo sanguíneo y la viabilidad de los tejidos. Con la tecnología de aprendizaje automático y aprendizaje profundo de Spectral MD, estos datos multiespectrales pueden determinar si el tejido sanará, ayudando a los médicos a tomar decisiones críticas sobre la intervención quirúrgica [2].
El lecho viable de la herida, que debe exponerse para permitir el injerto de piel, se distingue de otros tres tipos de tejidos: piel sana, quemadura profunda y quemadura superficial. Las métricas de entrada se basan en tres conjuntos principales de características: características de fotopletismografía (PPG), que identifican el flujo sanguíneo pulsátil en la microcirculación de la piel; características de imagen real, tomadas de una fotografía en blanco y negro de la lesión; y la imagen multiespectral (MSI), que recoge el espectro de reflectancia del tejido en las longitudes de onda de luz visible e infrarroja clave. La clasificación de tejidos se realiza mediante análisis discriminante cuadrático (QDA), una técnica popular de aprendizaje automático. El sistema ha sido probado en muestras de heridas de cerdos, utilizando diferentes combinaciones de características de entrada de las tres técnicas de imagen disponibles. Se informa que los resultados de esta prueba demuestran que aumentar el número de características mejora el rendimiento del clasificador [3].
Precisión basada en el conjunto de características utilizadas para la clasificación de una validación cruzada de 12 veces. Las barras de error representan ± derivación estándar de los resultados de precisión. La clase de tejido se indica con el código de color.
En este estudio, la interpretación cualitativa de las imágenes de fluorescencia ICG coincidió con la profundidad real de la quemadura según lo determinado por la evaluación clínica previa a la cirugía, los cortes tangenciales en serie y la evaluación histológica de las biopsias. Este ensayo preliminar muestra que el potencial de la técnica de fluorescencia ICG inducida por láser es un complemento práctico y efectivo a los métodos clínicos para estimar la profundidad de la herida por quemaduras. El caso B es un buen ejemplo de la utilidad de este método de diagnóstico para quemaduras de profundidad clínicamente indeterminada y variable. Las quemaduras profundas parecen estar bien delimitadas de las quemaduras más superficiales por la fluorescencia ICG, proporcionando un mapa visual no intrusivo de la profundidad de la quemadura. Por lo tanto, las imágenes ayudan al cirujano a evaluar la profundidad de la quemadura en las áreas de la cirugía propuesta. Si bien el presente método proporciona una medida cualitativa del flujo sanguíneo, no proporciona una lectura cuantificable numéricamente [4].
Caso B: imágenes visibles e indocianina verde (ICG) de una quemadura de profundidad indeterminada.
(a) Fotografía tomada el día después de la lesión después del desbridamiento enzimático y el lavado de la herida. La ubicación de la biopsia se indica con un círculo negro. (b) Imagen de fluorescencia ICG 43 s después de la inyección que muestra una rápida absorción del tinte. (c) Imagen de fluorescencia ICG 82 s después de la inyección. (d) Fotografía tomada 24 días después de la quemadura que muestra la curación completa [4].
Instrumento de imagen Doppler láser de campo completo, que permite la evaluación in vivo en tiempo real del flujo sanguíneo en el tejido dérmico y la piel. Este instrumento monitorea la perfusión sanguínea en un area de aproximadamente 50 centímetros cuadrados con 480x480 píxeles por cuadro a una velocidad de 12 - 14 cuadros por segundo. Los cuadros más pequeños se pueden monitorear a velocidades de cuadro mucho más altas.
Consiste en una fuente de luz, típicamente un láser monocromático con una larga longitud de onda, un detector rápido y una unidad de hardware y software para registrar y analizar la señal detectada. El láser ilumina el tejido que dispersa la luz láser. Parte de la luz se dispersa en las estructuras estáticas del tejido; parte de ella está dispersa por componentes dinámicos, que generalmente mueven glóbulos rojos. La luz dispersada dinámicamente incurre en un pequeño cambio de longitud de onda debido al efecto Doppler.
Esta figura muestra un caso clínico de un paciente que quemó la pared de la parte abdominal con agua caliente. Al tercer día después de la lesión, la quemadura mostró áreas de quemaduras superficiales y profundas. Las quemaduras profundas están indicadas por bajos niveles de perfusión (áreas B y C). Debido al proceso de cicatrización de heridas, la perfusión se elevo en las áreas menos afectadas. La perfusión fue particularmente alta en la periferia del área quemada en relación con la reacción inflamatoria asociada al proceso normal de cicatrización de heridas [5].
La OCT se usaba para determinar las propiedades ópticas en el tejido humano en los que se ha inducido necrosis o apoptosis. Con este estudio se quiere demostrar la capacidad del OCT para detectar y diferenciar entre células viables, apoptóticas y necróticas, esto evaluando su coeficiente de atenuación (µt). Se cree que puede ser de gran beneficio clínico ya que permite el monitoreo en línea de los tejidos. La OCT permite medir de modo cuantitativo las propiedades de absorción y dispersión de un tejido a nivel microscópico. Como la apoptosis y la necrosis influyen de manera directa en las principales dispersiones de las células, se propuso que el coeficiente de atenuación óptica local (µt) (describe la disminución de la intensidad en valor de la profundidad) puede usarse para evaluar la muerte celular. Al mismo tiempo, se propuso también que podrían encontrarse diferencias de atenuación comparando las células muertas con las células normales [6].
TERMOGRAFÍA INFRARROJA: La termografía infrarroja es una técnica que permite medir a distancia y sin contacto, la distribución de temperaturas en un cuerpo a traves de la detección y cuantización de radiación infrarroja que se emite. Mediante una cámara termográfica es posible la medición de la distribución de la energía termica radiante (calor) emitida desde una superficie objetivo y convertirlo en un mapa de diferencias de intensidad de radiación (Termograma).
FUNCIONAMIENTO: La cámara convierte la radiación infrarroja invisible en una imagen visible. La cámara mide la radiación infrarroja que es irradiada desde el cuerpo que se está observando, la radiación atraviesa las lentes y es enfocada en el detector. El detector genera una señal eléctrica que varia con la intensidad de la radiación infrarroja que incide sobre el. La señal eléctrica es amplificada, digitalizada y procesada por la electrónica de la cámara. Es entonces cuando se convierte en una imagen que es visualizada en la pantalla y que podemos ver como una imagen infrarroja, donde cada color representa un nivel térmico de la superficie [7].
Lo analizado hasta aquí se condensa en que las quemaduras del tipo ABA, se corresponden con temperaturas de la quemadura mayores que la piel sana, con colores cálidos como el rojo o naranja y finalmente se traducen con un valor ΔT positivo. Por el contrario, las quemaduras del tipo ABB son más frías que la piel sana circundante evidenciándose con colores azules violáceos, y los valores ΔT siguen un patrón negativo [8].
Se basa en el ultrasonido Doppler, es decir, un transductor envía una onda de ultrasonidos orientada hacia una zona determinada, por la que existe un flujo de sangre (tejido vivo). Las partículas existentes en la sangre reflejan esta onda que será recibida por un receptor de ultrasonidos. Por tanto, como la onda enviada es conocida, podemos compararla con la recibida y obtener el cambio de frecuencia Doppler producido por el reflejo de las partículas, las cuales tienen una velocidad desconocida. [9]
Tabla. Volumen, presión y velocidad en los diferentes vasos sanguíneos [10].
Un estudio fue diseñado para determinar la utilidad práctica y la precisión del ultrasonido sin contacto para la evaluación de la profundidad de la quemadura en setenta y ocho sitios de quemaduras y 42 sitios normales de piel (sitios de control) de 15 pacientes (edad, 18-63 años) con quemaduras. La precisión general del ultrasonido sin contacto en la predicción de qué heridas de quemaduras sanarían en 3 semanas fue del 96%. [11]
Este sistema, que se muestra en la Figura 1, consiste en un simple generador de impulsos / receptor, un ADC de 50 MHz y 32 MB de almacenamiento que puede retener más de 1000 registros de línea A. La unidad está alimentada por una batería autónoma y fue diseñada para funcionar con el transductor acoplado al aire de 5.0 MHz. El funcionamiento del dispositivo es bastante simple: se activa el interruptor de encendido / apagado, se mantiene el transductor aproximadamente una pulgada por encima de la región de interés y se presiona el botón de recopilación de datos. Al activar el botón de recopilación de datos, se genera un solo pulso ultrasónico y la señal retro dispersada se registra para una extensión espacial de aproximadamente 2 cm. Un dial del panel frontal permite establecer un retraso de tiempo específico antes de que el ADC comience a funcionar, asegurando así que solo se graben datos relevantes. Los datos de la línea A de RF registrados por el sistema de adquisición de datos clínicos se descargan en una computadora de laboratorio (Power Macintosh 9500) para su evaluación y análisis. [12]
Diversas tecnicas para determinar la profundidad de un tejido quemado [13].
EL DISPOSITIVO TENDRÁ ADAPTABILIDAD EN CUALQUIER ESPACIO QUE SE REQUIERA ADEMÁS DE LA FUNCIONALIDAD PRODUCTO-USUARIO.
EVITAR CUALQUIER RIESGO AL USUARIO DURANTE SU TRASLADO Y USO. COMPONENTES ELECTRICOS AISLADOS PARA QUE NO HAYA RIESGO DE DAÑAR AL USUARIO.
DISPOSITIVO DE ACCESO SENCILLO QUE FACILITEN EL CONTROL DE ESTE.
EL MOVIMIENTO NO DEBE DESAJUSTAR EL FUNCIONAMIENTO DEL PRODUCTO.
PESO Y DIMENSIONES QUE PERMITAN ESTO.
EL DISPOSITIVO NO DEBE TENER UNA CONCEPCIÓN AMBIVALENTE AL MOMENTO DE LEER LOS DATOS
EL DISPOSITIVO TIENE QUE EVITAR TENER CONTACTO CON EL PACIENTE A TRATAR YA QUE CORRE EL RIESGO DE CONTRAER INFECCIONES.
EL DISPOSITIVO TIENE QUE SER CAPAZ DE DIFERENCIAR ENTRE TEJIDO NECRÓTICO Y VITAL PARA ASI PODER DAR UNA MEJOR PRECISIÓN AL MOMENTO DE TRATAR A UNA PERSONA QUEMADA.