Neurocirugía mejorada para las enfermedades del movimiento

Un sistema que le da forma a las imágenes cerebrales puede simplificar considerablemente un método neurológico llamado estimulación cerebral profunda (ECP) que está ganando aceptación en el tratamiento de las enfermedades del movimiento, incluyendo rigidez, temblor y movimiento lento, causado por enfermedades neurológicas como la enfermedad de Parkinson, distonía, esclerosis múltiple, y enfermedad obsesiva-compulsiva.

La ECP es un procedimiento muy largo, complejo, y costoso, que incluye implantar electrodos profundos en el cerebro. Para mejorar el procedimiento, los ingenieros eléctricos y los neurocientíficos en la Universidad Vanderbilt (Nashville, TN, EUA) han diseñado un sistema de guía piloto que automatiza la parte más compleja del procedimiento: identificar la localización correcta para insertar los electrodos. Para funcionar apropiadamente, los electrodos deben pasar a través de núcleos pequeños profundos en el cerebro que son casi del tamaño de una arveja y no son visibles en los exámenes cerebrales, o a simple vista.

"El problema más grande con el procedimiento es que los cirujanos no pueden ver la estructura donde deben poner el electrodo y, como resultado, gastan una cantidad considerable de tiempo buscándolo”, dijo el Dr. Benoit Dawant, profesor de ingeniería eléctrica, ingeniería de computadores, y ciencias radiológicas en la Universidad Vanderbilt.

El sistema de guía ayudado por computador compensa las disparidades en la estructura cerebral tridimensional (3D) de cada paciente, algo muy difícil para que los cirujanos lo hagan por sí mismos. Reduce los tiempos de cirugía incrementando las posibilidades de que los cirujanos empiecen a buscar muy cerca del blanco. Para desarrollar el sistema, el equipo del Dr. Dawant empezó con los exámenes de resonancia magnética (RM) cerebral de 21 pacientes post-operatorios de ECP. Luego, los investigadores desarrollaron una técnica avanzada, multi-dimensional para combinar las formas obtenidas de los exámenes cerebrales entre sí, y lo usaron para combinar los 21 exámenes y formar un atlas cerebral de referencia.

Una vez desarrollado el atlas, los investigadores empezaron a probar qué tan bien predice la localización del blanco invisible en los pacientes nuevos. Hicieron esto con combinando las formas del cerebro de referencia, con su grupo de posiciones de electrodo, en un examen del cerebro del paciente. Luego seleccionaron un punto en el centro del grupo como su localización del blanco, prevista. En seis implantaciones, el equipo del Dr. Dawant les suministró predicciones a los colegas cuando estaban planeando el procedimiento. En cuatro casos, los cirujanos usaron la predicción del sistema y encontraron el área blanco en el primer paso.




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Vanderbilt University