La Conselleria de Industria, Turismo, Innovación y Comercio, que dirige Marián Cano, ha financiado a través de Ivace+i Innovación el desarrollo de una tecnología destinada a detectar de forma objetiva y en tiempo casi real los desplazamientos que puede sufrir el cerebro durante una intervención para extirpar tumores intracraneales. El objetivo es ofrecer al equipo de neurocirugía información precisa durante la operación para mejorar la toma de decisiones.
La solución, denominada BRAINDERSY, ha sido concebida para calcular la nueva posición del tumor cuando se produce el denominado brain-shift o desplazamiento cerebral, un fenómeno frecuente en este tipo de cirugías que puede alterar la ubicación inicial de la lesión respecto a la planificada antes de entrar en quirófano. Con este sistema, los especialistas disponen de una referencia actualizada que les ayuda a mantener la precisión quirúrgica y a reducir la necesidad de repetir pruebas de imagen durante la intervención.
El proyecto ha estado liderado por la Universidad Miguel Hernández de Elche (UMH) y se ha desarrollado en colaboración con AITEX, el Instituto Tecnológico de la Energía (ITE), la empresa especializada NEUROINNOVA S.L. y la consultora Ayming. Además, la iniciativa ha contado con financiación de la Unión Europea a través del programa FEDER Comunitat Valenciana para el periodo 2021-2027.
Cómo funciona el sistema para medir el desplazamiento cerebral
Las intervenciones para extraer tumores cerebrales se planifican a partir de imágenes de alta resolución obtenidas mediante resonancia magnética o tomografía computarizada. Sin embargo, una vez que los neurocirujanos acceden al cerebro, pueden producirse cambios en su posición debido a variaciones de presión y otros factores fisiológicos. Ese movimiento puede modificar la localización prevista del tumor y comprometer la precisión de la planificación inicial.
Hasta ahora, la valoración de ese fenómeno ha dependido principalmente de la experiencia y el criterio del equipo médico, ya que no existía un sistema que permitiera medirlo de forma objetiva y cuantificable dentro del quirófano. Para resolver esa limitación, BRAINDERSY ha desarrollado un casco equipado con antenas que trabajan en el rango de las microondas. Esas antenas emiten señales de muy baja potencia —hasta cien veces inferiores a las de un teléfono móvil— y permiten obtener información sobre la posición del cerebro de manera inocua tanto para el paciente como para el personal sanitario.
El procedimiento comienza días antes de la intervención, cuando se genera un gemelo digital personalizado del cráneo y del cerebro del paciente a partir de las imágenes médicas disponibles. Durante la cirugía se realizan dos mediciones rápidas con el casco: una antes de acceder al cerebro y otra después de la apertura craneal. A continuación, una serie de algoritmos matemáticos compara ambas mediciones para determinar el desplazamiento cerebral producido y estimar cómo afecta a la posición real del tumor.
Todo el proceso se completa en menos de cinco minutos, lo que permite disponer de información actualizada prácticamente en tiempo real. Los resultados se muestran al equipo de neurocirugía mediante una pantalla táctil y también a través de sistemas de realidad aumentada que permiten visualizar en tres dimensiones tanto la posición original como la posición actualizada del tumor. Esa representación facilita la interpretación de los datos y ayuda a decidir si la planificación inicial sigue siendo válida o debe modificarse.
Qué aporta cada entidad al proyecto
La Universidad Miguel Hernández de Elche ha coordinado el desarrollo de la tecnología de detección del desplazamiento cerebral, los algoritmos matemáticos y los sistemas de visualización basados en realidad aumentada. AITEX ha participado en el diseño y la fabricación del casco que integra las antenas de medición, con materiales específicos para garantizar el correcto funcionamiento de las señales electromagnéticas empleadas por el sistema.
Por su parte, el ITE ha colaborado en los ensayos de compatibilidad electromagnética y ha prestado asesoramiento técnico para integrar los distintos sistemas electrónicos. El conocimiento clínico sobre las intervenciones intracraneales lo ha aportado Neuroinnova, formada por especialistas en neurocirugía que también han asesorado al equipo de ingeniería en aspectos relacionados con la funcionalidad y la usabilidad de la solución. Ayming, finalmente, ha participado en las actividades de difusión y transferencia tecnológica, así como en la identificación de potenciales entidades interesadas en la futura explotación de los resultados del proyecto.
La tecnología se basa en la denominada imagen médica mediante microondas (Medical Microwave Imaging), una técnica no invasiva que obtiene información de los tejidos biológicos de forma segura, rápida y a un coste inferior al de otras técnicas avanzadas de imagen médica. El equipo investigador trabaja ahora en la integración y optimización de los distintos subsistemas que forman la plataforma.
La previsión es disponer durante los próximos meses de un demostrador completamente funcional capaz de reproducir el entorno de un quirófano y validar el funcionamiento conjunto de todas las tecnologías desarrolladas. La iniciativa se encuadra, además, en los objetivos del Comité Estratégico de Innovación Especializado en Salud y en los ejes principales de la Estrategia de Especialización Inteligente de la Comunitat Valenciana (S3), coordinada por la Conselleria de Industria, Turismo, Innovación y Comercio.