Investigadores evidencian que los modelos 3D son útiles para 'ver' el COVID-19 en los pulmones

Investigadores de LSU Health New Orleans (Estados Unidos) han mostrado que las mismas técnicas utilizadas para la investigación de los pulmones de reptiles y aves pueden utilizarse para ayudar a confirmar el diagnóstico de COVID-19 en los pacientes.

Su trabajo, publicado en 'BMJ Case Reports', demuestra que los modelos 3D son un método sorprendentemente claro para evaluar visualmente la distribución de la infección relacionada con COVID-19 en el sistema respiratorio.

Los investigadores crearon modelos digitales en 3D a partir de tomografías computarizadas de pacientes hospitalizados con síntomas asociados al coronavirus. Tres pacientes que se sospechaba que tenían COVID-19 se sometieron a una TAC torácica con contraste mejorado cuando sus síntomas empeoraron. Dos habían dado positivo para el SARS-CoV-2, pero uno dio negativo en PCR. Debido a que este paciente tenía una clínica e imágenes convincentes, se presumió que el resultado era un falso negativo.

"Se ha informado de una serie de sensibilidades de la PCR, que van desde el 30-91 por ciento. Esto puede ser el resultado de cargas virales relativamente más bajas en individuos que son asintomáticos o experimentan sólo síntomas leves cuando se les hace la prueba. Las pruebas realizadas cuando los síntomas se estaban resolviendo también han dado lugar a falsos negativos, que parecía ser el resultado en este caso", explica uno de los líderes de la investigación, Bradley Spieler.

Dadas las dificultades de diagnóstico con respecto a los resultados de falsos negativos por PCR, el estándar para el diagnóstico de COVID-19, la TC puede ser útil para establecer este diagnóstico. Es importante destacar que estas características de la TC pueden variar en forma y estructura y parecen correlacionarse con la progresión de la enfermedad. Esto permite una segmentación tridimensional de los datos en la que se puede cuantificar volumétricamente el tejido pulmonar o se pueden modelar los patrones de flujo de aire.

Todas las tomografías computarizadas fueron segmentadas en modelos digitales de superficie en 3D usando el programa de visualización científica Avizo (Thermofisher Scientific) y las técnicas que el Laboratorio Schachner utiliza para la investigación de la anatomía evolutiva.

"El efecto completo de COVID-19 en el sistema respiratorio sigue siendo desconocido, pero los modelos digitales 3D segmentados proporcionan a los clínicos una nueva herramienta para evaluar el alcance y la distribución de la enfermedad en una vista encapsulada. Esto es especialmente útil en el caso de que la PCR para el SARS-CoV-2 sea negativa pero exista una fuerte sospecha clínica para COVID-19", añade Spieler.

Hasta la fecha, no ha habido buenos modelos de lo que el COVID-19 está haciendo a los pulmones. Así que este proyecto se centró en la visualización del daño pulmonar en los modelos 3D en comparación con los métodos anteriores que se han publicado: modelos de volumen y capturas de pantalla en 2D de tomografías y radiografías.

Los tres modelos muestran diferentes grados de infección relacionada con COVID-19 en los tejidos respiratorios, particularmente a lo largo de la parte posterior de los pulmones, y las secciones inferiores. Muestran más claramente la infección relacionada con COVID-19 en el sistema respiratorio en comparación con las radiografías (rayos X), las tomografías computarizadas o las pruebas de PCR solamente.