La detección del cáncer en el cerebro, cada vez más fácil y eficiente gracias a las imágenes hiperespectrales
Según las estimaciones de la Sociedad Española de Oncología Médica, se detectan más de 3.800 casos de tumores cerebrales al año en España. Este es uno de los cánceres más complejos, puesto que afecta a una parte tan vital como lo es el cerebro. Identificarlos correctamente es esencial para poder tratarlos.
En la mayoría de ocasiones, el único tratamiento posible es su extirpación, con las graves consecuencias que puede tener el manipular el tejido nervioso. Por suerte, ejércitos de profesionales multidisciplinares trabajan para hacer esta labor cada vez más fácil y segura. Entre ellos, varios equipos canarios lideran los esfuerzos.
Anatomía de un tumor cerebral
Denominamos como tumor cerebral una masa de células que crece dentro del cerebro. Esta masa se origina a partir de la miríada de células que lo componen, por supuesto, aunque también podría provenir de otras células tumorales procedentes de otra parte del cuerpo. Los tumores cerebrales que se originan en el propio cerebro se denominan primarios, y los otros, secundarios, que suelen ser fruto de la metástasis.
Como ocurre con todos los tumores, estos pueden encontrarse en varios estadios, con diferente peligrosidad según su evolución. Normalmente "dan la cara", es decir, presentan síntomas, cuando están en un estadio avanzado, aunque no tiene por qué ser así y todo depende de muchísimos factores diversos.
El problema principal de los tumores cerebrales es que afectan a un tejido extremadamente delicado y esencial. Dependiendo de la parte del cerebro donde se encuentren pueden afectar a diversas funciones: desde la motora al habla, pasando por otras funciones más vitales. De aquí que una vez que se sospecha de su existencia hay que tratarlo cuanto antes.
Pero la cuestión no es nada sencilla, puesto que hay que hacerlo con suma cautela y una precisión extrema. A veces, no es fácil diferenciar el alcance de un tumor. Por ello, hacen falta técnicas cada vez más precisas que nos ayuden a determinar claramente dónde comienza el tejido maligno y dónde acaba, para poder eliminarlo sin herir la función cerebral en la operación. Aquí, precisamente, es donde entran las nuevas tecnologías.
Imágenes hiperespectrales, la esperanza del cerebro
Una de las cuestiones más complicadas de los tumores cerebrales consiste en que el tejido canceroso se infiltra y se vuelve muy difícil de diferenciar del tejido sano, algo que es muy peligroso a la hora de hacer la recesión (cortar el tejido). Para poder visualizarlo bien, sin embargo, la ingeniería y la cirugía se dan la mano para resolver el problema mediante las imágenes hiperespectrales.
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¿En qué consisten? Este tipo de imágenes reúne una cantidad enorme de información a lo largo de todo el espectro electromagnético. Las imágenes en bandas pueden extenderse más allá de lo visible, por lo que da un "paisaje" mucho más completo. En concreto, permiten hacer un "mapeado" muy específico del tejido, en tres dimensiones y en distintas bandas, lo que posibilita hacer una comparación de las imágenes del tejido.
El tumor y el cerebro de cada paciente producen una huella digital espectral única. Los primeros algoritmos para hacer imágenes que pudieran utilizarse necesitaban una media hora, lo que era un problema para usarlo durante la operación. Ahora, el tiempo total de procesado es de alrededor de seis segundos.
Como consecuencia, se puede preparar un ordenador para que ayude a detectar, con una precisión jamás vista hasta la fecha, la presencia del tumor cerebral. Esto da pie a los cirujanos a contar, en tiempo real, con una visión mucho más eficaz de la presencia del tumor, de manera que pueden operar sin poner en peligro el resto del tejido.
El coste de la tecnología
Esto no ha sido fácil. Los responsables del proyecto ITHaCA, entre los cuales se encuentran equipos del IUMA de Gran Canaria y FUNCANIS, explican que para trabajar con este tipo de imágenes hacen falta ordenadores muy potentes. Poder procesar toda la información en tan poco tiempo solo es posible mediante la computación más puntera.
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Puesto que el potencial de las imágenes hiperespectrales reside en la gran cantidad de información que contiene el análisis, requiere algoritmos de gran costo computacional. Es por este alto costo computacional por lo que se requiere el uso de plataformas de procesado de alto rendimiento, que permitan un paralelismo masivo de los algoritmos, para conseguir así reducir sus tiempos de ejecución. Su aplicación práctica, por lo tanto, requiere de la optimización de los algoritmos a la hora de ser implementados en una plataforma de procesado.
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Para la Universidad de las Palmas de Gran Canaria, los resultados de este proyecto de investigación suponen un importante avance en la asistencia intraoperatoria para la resección de tumores cerebrales en tiempo real. Además, este proyecto representa un gran avance en el todavía emergente campo de la medicina hiperespectral. Aunque, por el momento, solo se está aplicando al cerebro, precisamente este es uno de los tejidos más complejos. En un futuro, esta misma técnica podría aplicarse a otros tipos de tumores, ayudando a combatir el cáncer, desde el quirófano, con mucho mejor pronóstico.
El proyecto ITHaCA está financiado por la Consejería de Economía, Conocimiento y Empleo del Gobierno de Canarias a través de la Agencia Canaria de Investigación, Innovación y Sociedad de la Información (ACIISI).
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