La Conselleria d’Indústria, Turisme, Innovació i Comerç, que dirigix Marián Cano, ha finançat a través d’Ivace+i Innovació el desenvolupament de BRAINDERSY, una tecnologia capaç de mesurar de manera objectiva i en temps quasi real els desplaçaments que pot patir el cervell durant una intervenció per a extirpar tumors intracranials, amb l’objectiu d’oferir informació precisa al servici de neurocirurgia i facilitar la presa de decisions durant l’operació.
Esta solució permet calcular la nova posició del tumor quan es produïx el fenomen conegut com a brain-shift o desplaçament cerebral, molt freqüent en este tipus de cirurgies i que pot alterar la ubicació inicial de la lesió respecte a la planificada abans d’entrar al quiròfan.
Gràcies al sistema, els especialistes disposen d’una referència actualitzada que els ajuda a mantindre la precisió quirúrgica i a reduir la necessitat de repetir proves d’imatge durant la mateixa operació, amb el consegüent estalvi de temps i de recursos mèdics.
El projecte està liderat per la Universitat Miguel Hernández d’Elx (UMH) i es desenvolupa en col·laboració amb AITEX, l’Institut Tecnològic de l’Energia (ITE), l’empresa especialitzada NEUROINNOVA S.L. i la consultora Ayming, amb finançament complementari de la Unió Europea a través del programa FEDER Comunitat Valenciana 2021-2027.
Com funciona el sistema BRAINDERSY
Actualment, les intervencions per a extraure tumors cerebrals es planifiquen a partir d’imatges d’alta resolució obtingudes amb ressonància magnètica o tomografia computeritzada. No obstant això, una vegada els neurocirurgians accedixen al cervell, es poden produir canvis en la seua posició per variacions de pressió i altres factors fisiològics.
Este desplaçament cerebral pot modificar la localització prevista del tumor i comprometre la precisió de la planificació inicial. Fins ara, la valoració d’este fenomen ha depés sobretot de l’experiència i del criteri del personal mèdic, perquè no hi havia un sistema que permetera mesurar-lo dins del quiròfan de forma objectiva i quantificable.
Per a superar esta limitació, BRAINDERSY ha desenvolupat un casc equipat amb antenes que treballen en l’interval de les microones. Estes antenes emeten senyals de molt baixa potència, fins a cent vegades inferiors als d’un telèfon mòbil, i permeten obtindre informació sobre la posició del cervell de manera completament innòcua tant per al pacient com per al personal sanitari.
El procediment comença dies abans de la intervenció, quan es genera un gemel digital personalitzat del crani i del cervell del pacient a partir de les imatges mèdiques disponibles. Durant la cirurgia es fan dos mesuraments ràpids amb el casc: un abans d’accedir al cervell i un altre després de l’obertura cranial.
A continuació, una sèrie d’algoritmes matemàtics compara les dos mesures per a determinar el desplaçament cerebral produït i estimar com afecta a la posició real del tumor. Tot el procés es completa en menys de cinc minuts, cosa que permet disposar d’informació actualitzada pràcticament en temps real.
Els resultats es mostren a l’equip de neurocirurgia mitjançant una pantalla tàctil i també a través de sistemes de realitat augmentada que permeten vore en tres dimensions tant la posició original com la posició actualitzada del tumor.
Esta representació 3D facilita la interpretació de les dades i ajuda a decidir si la planificació inicial continua sent vàlida o si cal modificar-la per a adaptar-la als canvis detectats en el cervell del pacient.
Tecnologia ràpida, segura i més econòmica
El principal valor diferencial de BRAINDERSY és que proporciona una mesura objectiva del desplaçament cerebral directament en el quiròfan, una informació que les tecnologies actualment disponibles no oferixen.
A més, l’estimació precisa de la nova ubicació del tumor permet incrementar la seguretat i la precisió de les intervencions i reduir la incertesa associada a este fenomen, que fins ara depenia sobretot del juí clínic.
La solució es basa en la denominada Medical Microwave Imaging, una tecnologia d’imatge mèdica amb microones, no invasiva, que obté informació dels teixits biològics de manera segura i ràpida i amb un cost notablement inferior al d’altres tècniques avançades d’imatge.
L’equip investigador treballa actualment en la integració i optimització dels diferents subsistemes que formen la plataforma. La previsió és disposar en els pròxims mesos d’un demostrador completament funcional, capaç de reproduir l’entorn d’un quiròfan i validar el funcionament conjunt de totes les tecnologies desenvolupades.
Rols de cada entitat en el projecte
Com a coordinadora, la Universitat Miguel Hernández d’Elx lidera el desenvolupament de la tecnologia de detecció del desplaçament cerebral, dels algoritmes matemàtics i dels sistemes de visualització basats en realitat augmentada.
AITEX ha participat en el disseny i la fabricació del casc que integra les antenes de mesurament, utilitzant materials específics que garantixen el bon funcionament de les senyals electromagnètiques que usa el sistema dins del quiròfan.
Per la seua banda, l’ITE col·labora en els assajos de compatibilitat electromagnètica i oferix assessorament tècnic per a la integració dels diferents sistemes electrònics, un aspecte clau perquè el dispositiu funcione sense interferències.
L’empresa Neuroinnova aporta el coneixement clínic sobre les intervencions intracranials. El seu equip està format per especialistes en neurocirurgia que també assessoren l’equip d’enginyeria en qüestions relacionades amb la funcionalitat i l’usabilitat de la solució en l’entorn real del quiròfan.
Finalment, la consultora Ayming participa en les activitats de difusió i transferència tecnològica, i també en la identificació de possibles entitats interessades en la futura explotació dels resultats del projecte quan la tecnologia estiga madura.
BRAINDERSY s’alinea amb els objectius del Comité Estratègic d’Innovació Especialitzat en Salut, que impulsa el desenvolupament de tecnologies avançades per a millorar la precisió dels procediments mèdics i l’atenció al pacient.
Així mateix, la iniciativa s’emmarca en els eixos principals de l’Estratègia de Especialització Intel·ligent de la Comunitat Valenciana (S3), coordinada per la Conselleria d’Indústria, Turisme, Innovació i Comerç, que aposta per projectes innovadors amb aplicació directa en la millora dels servicis sanitaris.
