Sfasamento di induzione magnetica per monitorare il flusso cerebrale

Negli ultimi anni sono diminuiti i casi mondiali di ictus emorragico in favore di quelli di ictus ischemico, nel cui trattamento è fondamentale garantire un normale flusso sanguigno a livello di arterie cerebrali e, quindi, livelli di ossigeno adeguati.

Il danno provocato dall’ictus ischemico dipende dall’alterazione che provoca a livello di circolo ematico cerebrale, che normalmente è di circa 40 ml/100 gr di tessuto cerebrale: se questo volume scende tra i 50 e i 20 ml/100 gr si assiste alla riduzione della sintesi proteica da parte dei neuroni, che non dĂ  sintomi; se la riduzione porta il volume tra i 20 e i 9 ml/100 gr, allora si crea la così detta penombra ischemica, che consente di recuperare il tessuto, purchĂ© si ripristini rapidamente la circolazione; se si scende sotto i 9 ml/100 gr si può arrivare alla morte dei neuroni, con conseguenze gravi per il paziente.

I neuroni sono infatti cellule altamente sensibili ed è sufficiente che sperimentino una carenza di ossigeno per pochissimo tempo perché vadano in necrosi.

Come si può garantire un monitoraggio real time del flusso sanguigno cerebrale che sia anche sicuro? TC e Risonanza Magnetica sono due strumenti ampiamente utilizzati in clinica per il monitoraggio del flusso sanguigno a livello del cervello, ma non lo possono fare in continuo.

Uno studio cinese, condotto presso la Chongqing University of Technology, propone di utilizzare un metodo basato sullo sfasamento di induzione magnetica (MIPS) per individuare la pulsazione delle arterie cerebrali e, di conseguenza, la presenza di flusso sanguigno.

Quattro i volontari che si sono prestati per testare il sistema: questi sono stati sottoposti a monitoraggio sincrono con MIPS e con ecografia cardiaca.

Gli autori hanno dovuto simulare diversi stati di circolazione cerebrale, per vedere come il sistema proposto reagisce ai cambiamenti in real time.

Lo studio dimostra che gli intervalli dell’impulso basali aumentano all’aumentare del flusso sanguigno cerebrale, il che suggerisce che bassi intervalli di MIPS si associano a situazioni a basso flusso.

Grazie alle simulazioni, gli autori hanno anche identificato un segnale di impulso nello spettro di MIPS anche in presenza di flusso zero: questo si trova in un intervallo di frequenza da 0,2 a 2 Hz in gruppi con simulazione di flusso rispettivamente a 200 ml/ora e 2000 ml/ora.

MIPS è stato testato anche sulla circolazione sistemica, valutandone i picchi e le valli in relazione al polso dei soggetti sani… anche in questo caso è stata trovata un’associazione tra i due eventi.

Le varie fasi dello studio, che è ampiamente descrittivo, portano gli autori a confermare che si può risalire al livello di circolazione sanguigna cerebrale basandosi sullo schema di MIPS: ciò permette di pensare di utilizzare il sistema per un monitoraggio non invasivo del flusso cerebrale in pazienti con ictus ischemico.

Anche lo sfasamento tra i risultati dell’ecocardiogramma e di MIPS supporta questa conclusione, perchĂ© tengono conto dello sfasamento che esiste tra battito cardiaco e battito cerebrale. Ulteriori studi sono necessari per verificare l’efficacia del sistema in soggetti con ictus.

(Lo studio: Zeng L, Li G, Zhang M, Zhu R, Chen J, Li M, Yin S, Bai Z, Zhuang W, Sun J. A noninvasive and comprehensive method for continuous assessment of cerebral blood flow pulsation based on magnetic induction phase shift. PeerJ. 2022 Feb 23;10:e13002. doi: 10.7717/peerj.13002. PMID: 35228911; PMCID: PMC8881914)

Stefania Somaré