Un enfoque basado en ultrasonidos sin imágenes para la evaluación combinada de la rigidez arterial local y regional en humanos

Jayaraj Joseph; Kiran V. Raj; P. M. Nabeel; Dinu  S Chandran

doi:10.3791/69002

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Artículo de método

Un enfoque basado en ultrasonidos sin imágenes para la evaluación combinada de la rigidez arterial local y regional en humanos

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DOI:

10.3791/69002

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19 de diciembre de 2025

Jayaraj Joseph¹ , Kiran V. Raj¹^,² , P. M. Nabeel¹^,² , Dinu S Chandran³

¹Department of Electrical Engineering, Indian Institute of Technology Madras, ²Healthcare Technology Innovation Centre, IIT Madras, ³Department of Physiology, All India Institute of Medical Sciences, New Delhi

En este artículo

Resumen

Este protocolo describe una técnica basada en ultrasonidos sin imagen para evaluar simultáneamente tanto la rigidez arterial local como regional en humanos. La técnica emplea una sonda de ultrasonido piezoeléctrico de un solo elemento para insonar la arteria carótida común y un manguito oscilométrico para capturar la onda del pulso femoral y determinar la rigidez arterial local y regional.

Resumen

La rigidez arterial es un marcador cardinal del envejecimiento vascular, representando el impacto acumulado de factores de estrés mecánicos y biológicos en la pared del vaso como resultado del envejecimiento y de diversos factores de riesgo cardiovascular, que conducen a alteraciones en las propiedades materiales y en la mecánica de la pared tanto de las arterias centrales como periféricas. Se ha identificado la rigidez arterial como un predictor independiente de la morbilidad y mortalidad cardiovascular. Según si la evaluación de rigidez se realiza en una ubicación anatómica específica o en un segmento del árbol arterial, las mediciones de rigidez arterial se clasifican ampliamente como evaluaciones locales y regionales. La medición local implica cuantificar las propiedades de la pared arterial, incluyendo la conformidad, la distensibilidad o el módulo elástico, mientras que la evaluación regional se basa en medir la velocidad de propagación de la onda de pulso a lo largo de un segmento arterial. Aquí presentamos un enfoque validado, libre de imagen y basado en ultrasonidos, capaz de evaluar simultáneamente tanto la rigidez arterial local como regional en humanos. La técnica consiste en insonar la arteria carótida común utilizando una sonda de ultrasonido piezoeléctrico de elemento único y el seguimiento en tiempo real de los ecos originados en las paredes arteriales para capturar la forma de onda de distensión de la arteria carótida. Las medidas locales de rigidez arterial se derivan de datos de distensión y presión arterial carotídea. Se utiliza un manguito oscilométrico aplicado al muslo para adquirir simultáneamente la forma de onda del pulso femoral y calcular la velocidad de onda del pulso carótido-fémorale determinando los tiempos de viaje del pulso hacia los sitios carótidos y femorales, junto con las longitudes de trayectoria arterial medidas en superficie.

Introducción

La rigidez arterial es un marcador clave del envejecimiento vascular, reflejando el impacto acumulativo de los insultos mecánicos y biológicos asociados al envejecimiento y varios factores de riesgo cardiovascular en la pared arterial ^1,2. Patobiológicamente, estos cambios implican degradación de la elastina, deposición y reticulación de colágeno, endurecimiento del músculo liso y alteraciones en la matriz extracelular de la pared arterial, haciéndola más rígida y menos flexible, comprometiendo así las funciones de Windkessel de las grandes arterias^{elásticas<....}