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    La nueva tecnología cuántica podría ayudar a diagnosticar y tratar la afección cardíaca

    Un par de bobinas induce una respuesta de campo magnético (etiquetada como BEC) en una solución de baja conductividad contenida en una placa de Petri, detectado por un magnetómetro atómico de radiofrecuencia, basado en la manipulación láser y el interrogatorio de espines atómicos contenidos en una cámara de vidrio cúbica. Crédito:Cameron Deans

    La fibrilación auricular (FA) es una afección cardíaca que causa una frecuencia cardíaca irregular y anormalmente rápida, potencialmente conduciendo a coágulos de sangre, carrera, insuficiencia cardíaca y otras complicaciones relacionadas con el corazón. Si bien se desconocen las causas de la FA, Afecta a alrededor de un millón de personas en el Reino Unido y se prevé que los casos aumentarán a un gran costo para el NHS.

    En la actualidad, La FA se diagnostica comúnmente mediante un electrocardiograma (ECG), pero esto solo se puede hacer durante un episodio, por lo que se necesitan medios de diagnóstico complementarios.

    La FA se trata mediante un procedimiento quirúrgico llamado 'ablación con catéter', que destruye cuidadosamente el área enferma del corazón para interrumpir los circuitos eléctricos anormales. En el 50% de los casos, los pacientes requieren tratamiento adicional.

    Prueba de la tecnología desarrollada por UCL, publicado hoy en Letras de física aplicada , muestra que puede obtener imágenes con éxito de la conductividad de soluciones que imitan tejidos biológicos y, por lo tanto, podría usarse para diagnosticar la FA e identificar áreas del corazón donde se debe realizar la cirugía.

    Funcionaría mapeando la conductividad eléctrica del corazón en 2-D para identificar anomalías donde el corazón está fallando.

    Autor correspondiente, Dr. Luca Marmugi (UCL Física y Astronomía y UCLQ), dijo:"La fibrilación auricular es una afección grave de la que sorprendentemente se sabe poco sobre ella. Esperamos cambiar esto a través de nuestro trabajo con los médicos en términos de diagnóstico y tratamiento.

    "La cirugía para tratar la fibrilación auricular corta eficazmente los cables para evitar un cortocircuito en el corazón, restablecer el ritmo cardíaco irregular a uno normal, y nuestra tecnología ayudaría a identificar dónde está el cortocircuito. Si bien aún no está disponible en la clínica, hemos mostrado, por primera vez, que es posible mapear la conductividad de tejidos vivos en pequeños volúmenes a un nivel de sensibilidad sin precedentes ya temperatura ambiente ".

    El equipo obtuvo imágenes de soluciones con una conductividad comparable a la de los tejidos vivos hasta una sensibilidad de 0,9 Siemens por metro y una resolución de un cm utilizando un magnetómetro atómico sin blindaje con un campo magnético de CA. Estas soluciones tenían un volumen de 5 ml cada una para adaptarse a la necesidad esperada de aplicaciones en los diagnósticos de FA.

    La señal se detectó utilizando sensores cuánticos basados ​​en rubidio, que el equipo desarrolló específicamente para obtener imágenes de pequeños volúmenes de forma precisa y coherente durante varios días, con áreas de brillo que indican alta conductividad.

    Ser capaz de detectar la conductividad a menos de un Siemens por metro es una mejora de 50 veces en los resultados de imágenes anteriores y demuestra que la técnica es lo suficientemente sensible y estable como para ser utilizada para obtener imágenes de tejidos biológicos en un entorno sin blindaje.

    Coautor y líder de grupo, Profesor Ferruccio Renzoni (UCL Física y Astronomía), dijo:"Las imágenes por inducción electromagnética se han utilizado con éxito en una variedad de usos prácticos, como la evaluación no destructiva, caracterización de materiales, y control de seguridad, pero esta es la primera vez que se ha demostrado que es útil para la obtención de imágenes biomédicas. Creemos que será seguro de usar ya que expondría órganos, como el corazon, a una mil millonésima parte del campo magnético comúnmente utilizado en los escáneres de resonancia magnética.

    "Hemos logrado un nivel fenomenal de sensibilidad en un ambiente a temperatura ambiente, lo que nos acerca mucho más a llevar esta tecnología a la clínica. Solo fue posible mediante el uso de tecnologías cuánticas y estamos entusiasmados con las posibles aplicaciones para mejorar los resultados clínicos de la fibrilación auricular ".

    El equipo imagina una serie de sus sensores cuánticos que se pueden colocar sobre el corazón, dando lecturas en cuestión de segundos.

    El siguiente paso es que el equipo colabore con los médicos para integrar la tecnología en una herramienta para su uso en las consultas de los médicos de cabecera y los hospitales.


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