Insufficienza renale cronica: l’analisi del suono per monitorare il funzionamento delle fistole per la emodialisi ed evitare nuovi interventi chirurgi

Un gruppo di ricercatori del Dipartimento di Bioingegneria dell'Istituto Mario Negri Bergamo ha sviluppato un innovativo metodo per il monitoraggio delle fistole arterovenose nei pazienti in emodialisi, un approccio che porterà alla diagnosi precoce delle complicazioni in pazienti con insufficienza renale cronica, riducendo la necessità di interventi urgenti.

Le fistole arterovenose, create chirurgicamente per garantire un accesso vascolare duraturo e affidabile durante la emodialisi, sono un’opzione indispensabile per i pazienti con insufficienza renale cronica grave. Tuttavia, circa il 40% delle fistole diventa inutilizzabile entro un anno dall’intervento, a causa della formazione di stenosi, ossia restringimenti dei vasi che ostacolano il corretto passaggio del sangue e che spesso portano alla chiusura della fistola stessa.

Lo studio, pubblicato sulla rivista scientifica Annals of Biomedical Engineering, dimostra che l’auscultazione dei suoni generati dal flusso sanguigno nelle fistole possa essere utilizzata per individuare precocemente le stenosi, migliorando la qualità di vita del paziente. L'occlusione della fistola, spesso rilevata nel giorno stesso della emodialisi, costringe infatti i medici a intervenire d'urgenza con l'inserimento di un catetere temporaneo e a pianificare un nuovo intervento chirurgico per la creazione di un accesso vascolare alternativo per il trattamento.

Nonostante le linee guida raccomandino un monitoraggio regolare delle fistole, mancano ad oggi metodi veloci, oggettivi ed economici per effettuare questo controllo in modo continuativo, e individuare in tempo utile le fistole a rischio di fallimento, intervenendo per salvarle prima della loro completa chiusura. Con l’obiettivo di colmare questa lacuna, lo studio ha utilizzato un fonendoscopio elettronico per l'analisi quantitativa dei suoni emessi dalle fistole, una tecnica che sfrutta le variazioni di frequenza e intensità del suono per individuare segni di disfunzione. I ricercatori hanno monitorato per un anno sei pazienti con fistole nell’avambraccio sottoposti a emodialisi all’ASST Papa Giovanni XXIII di Bergamo, registrando i suoni prodotti dalle loro fistole e correlando questi dati con misurazioni ecografiche del flusso sanguigno e simulazioni di fluidodinamica computazionale.

"Abbiamo dimostrato che il suono fornisce un’indicazione indiretta del flusso di sangue che scorre nella fistola, ed è quindi indicativo della sua funzionalità. Infatti, i suoni provenienti dalle fistole con flusso disturbato, contraddistinte da vortici e ricircoli sanguigni, mostravano frequenze elevate (500-700 Hz), mentre in quelle con flusso regolare e minori segni di stress sulla parete vascolare, i suoni erano caratterizzati principalmente da frequenze basse (100-250 Hz) - spiegano Sofia Poloni e Michela Bozzetto, responsabili della ricerca presso il laboratorio di Medical Imaging del Mario Negri Bergamo –. L’obiettivo a lungo tendere è che questo dispositivo diventi uno strumento di controllo utilizzabile dal paziente stesso".

"Questo approccio, che unisce l’ascolto clinico a un’analisi quantitativa tramite un codice appositamente sviluppato dai ricercatori del Mario Negri, rappresenta un metodo affidabile, non invasivo e rapido per monitorare la funzionalità delle fistole", commenta Carmela Condemi, Responsabile dell'Unità di Dialisi dell'ASST Papa Giovanni XXIII. Questo permetterà a qualsiasi operatore di identificare tempestivamente le fistole a rischio di stenosi e intervenire prima che diventino inutilizzabili. Se adottato su larga scala, potrebbe quindi prevenire complicazioni anche gravi nei pazienti sottoposti a emodialisi, migliorare la qualità di vita dei pazienti e ottimizzare la gestione delle risorse nei centri dialisi, oltre a ridurre i costi legati a interventi chirurgici urgenti".

Articolo pubblicato: Sofia Poloni, Luca Soliveri, Anna Caroli, Andrea Remuzzi, Michela Bozzetto - The Potential of Sound Analysis to Reveal Hemodynamic Conditions of Arteriovenous Fistulae for Hemodialysis. Ann Biomed Eng (2024). https://doi.org/10.1007/s10439-024-03638-2