Sistema de detección de brain-shift y reposicionamiento del tumor en tiempo real en operaciones quirúrgicas de tumores cerebrales – INNVA1/2024/15

Los sistemas imagen por microondas (MWI), han suscitado un creciente interés en la comunidad científica en las últimas décadas por su bajo coste y alta velocidad de operación. Siendo aptos para la obtención de imágenes en tiempo real. Al tratarse de señales no ionizantes de baja energía (inferiores las de un teléfono móvil) no suponen un riesgo biológico. lo que los convierte en un método innovador dentro de los sistemas de obtención de imagen médica.

¿En qué consiste el proyecto?

Desde el Laboratorio de Microondas de Elche (EMWLab) se está trabajando en la valorización y desarrollo de una tecnología de MWI que permite la detección en tiempo real del desplazamiento del tejido cerebral, conocido como brain-shift, que se produce principalmente durante la neurocirugía de cráneo abierto, así como el reposicionamiento tanto del cerebro deformado como del tumor, ya que el proyecto está enfocado a las intervenciones quirúrgicas de tumores cerebrales. Además, se plantea la implementación de un sistema de representación de la información basado en realidad aumentada.

Para ello se ha diseñado un sistema hardware que consta de una serie de antenas impresas de banda ancha en el rango de las microondas y un sistema de conmutación y gestión que conecta las antenas con el equipo de medida (analizador de redes vectorial). También ha sido necesario el diseño de un casco ergonómico que actúe como soporte para las antenas y que no obstaculice el trabajo de los cirujanos durante la intervención y que, a su vez, este no afecte de forma apreciable a las características de radiación de las antenas. Para el diseño del casco se contará con la colaboración de AITEX, un empresa con experiencia en el diseño de materiales y prototipos del casco, así como en la integración de los sensores y electrónica del sistema en el casco

La obtención de medidas y pruebas de laboratorio para comprobar el correcto funcionamiento se realizara utilizando modelos biocompatibles de cráneo y cerebro. Por ello es necesario que diseño de estos modelos biológicos tenga en cuenta los distintos tipos y grados diferentes de brain-shift que se pueden producir en este tipo de intervenciones, como también las diferencias que pueden afectar según la variabilidad del paciente, atendiendo a su edad, sexo y morfología. Con estas pruebas de laboratorio se obtendrán los datos de desplazamiento del cerebro que se utilizarán como datos de entrada del modelo digital de deformación cerebral.