Un prototipo de cámara hiperespectral para discriminar en el cerebro las células sanas de las cancerosas

Disponer de imágenes en el mismo acto quirúrgico en el que el neurocirujano que opera a un paciente afectado de un tumor cerebral sepa casi al milímetro dónde están las células enfermas y cuáles continúan sanas, para no extirparlas y mejorar el resultado de la intervención y la calidad de vida del paciente en el postoperatorio, podría ser una realidad a medio-largo plazo gracias a la investigación de ingenieros y médicos grancanarios.

Científicos de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria (ULPGC) y especialistas del Servicio de Neurocirugía del Hospital Universitario de Gran Canaria Doctor Negrín prueban el funcionamiento de un prototipo de cámara, que captura imágenes hiperespectrales, diseñado en el último año por los investigadores del Instituto Universitario de Microelectrónica Aplicada (IUMA) para el proyecto europeo Helicoid con el apoyo y asesoramiento del equipo especialista médico. También está previsto que se pruebe en el Hospital Universitario de Southampton (Reino Unido) cuya universidad es socio del proyecto.

Si la validación resulta un éxito el equipo científico grancanario marcaría un hito internacional en la investigación sanitaria por que hasta ahora las imágenes hiperespectrales no se utilizan en tumores de personas y en tiempo real, durante una intervención quirúrgica.

El prototipo, que está valorado en 125.000 euros, es una máquina que pesa aproximadamente 200 kilos, dispone de dos cámaras hiperespectrales (una en el rango VNIR 400nm-1000nm y otra en el rango NIR 900nm-1700nm), un motor de precisión paso a paso para realizar un escáner de la zona afectada (en este caso, el cerebro del paciente afectado de cáncer) y una luz fría halógena de Cuarzo-Tungsteno con conexión por fibra óptica y doble aislamiento de cristal con ventilación.

El sistema es regulable para adaptarlo a la posición del paciente mediante pistones hidráulicos de alta precisión y está controlado por un sistema de procesamiento de altas prestaciones: un ordenador que mediante el cálculo de algoritmos traduce lo captado, y dos monitores, uno de ellos que reconvierte la imagen mediante ese supercálculo en una foto inteligible para los médicos (el otro es para uso de los ingenieros).

Así, los facultativos pueden actuar en tiempo real y en plena intervención sirviéndose de ella para extirpar el tumor con precisión y no amputar células no cancerosas aumentando el éxito de la intervención y el postoperatorio.

El sistema se construyó con el material de una empresa de Estados Unidos, Headwall, que proporcionó las cámaras, la luz y el motor. Para elegir estos elementos, el equipo del IUMA realizó un estudio exhaustivo, con un barrido de todo el material que se vende en el mundo para escoger el más adecuado para aplicaciones médicas y el propósito de Helicoid.

«Está construido de trocitos en trocitos. Lo más difícil de esta primera parte del proyecto ha sido el diseño. Pero si no seleccionas bien los trozos el resultado es malo y la criatura no funciona», explica Gustavo Marrero, profesor titular del área de Tecnología Electrónica de la ULPGC y coordinador del proyecto.

El montaje lo realizó la empresa valenciana Oncovisión, socio del proyecto, además as de facilitar el mástil y los pistones neumáticos. Este proceso fue asistido por la colaboración del equipo del IUMA de la Universidad grancanaria.