MRI Scan
Por Michael Haederle

Investigador de la UNM patenta un mejor método para realizar exploraciones por resonancia magnética en pacientes sometidos a cirugía de tumor cerebral

Los neurocirujanos a menudo enfrentan decisiones difíciles cuando operan para extirpar un tumor del cerebro de un paciente. Si dejan fragmentos del tumor, es probable que vuelva a crecer, pero si se cortan de manera demasiado agresiva, el paciente podría sufrir graves daños.

La nueva tecnología desarrollada por un investigador de Ciencias de la Salud de la Universidad de Nuevo México promete proporcionar a los neurocirujanos información crítica en tiempo real sobre el tumor y el tejido cortical circundante, lo que permitirá mejores resultados.

Stefan Posse, PhD, profesor del Departamento de Neurología de la UNM, con un nombramiento secundario en Física y Astronomía, ha recibido una patente para un software de adquisición y análisis de datos que permite que las máquinas de imágenes por resonancia magnética (IRM) de quirófano se dirijan mejor a los tumores activos mientras identificar tejido cerebral adyacente con importantes funciones sensoriales, motoras y del lenguaje que deberían preservarse.

Stefan Posse
Proporciona una gran cantidad de información funcional y metabólica en una sola exploración y es muy compatible con los escáneres de resonancia magnética clínicos existentes.. Podemos obtener una exploración clínicamente significativa de un paciente con un tumor cerebral en sólo tres minutos.
- Stefan Posse, doctorado, Departamento de Neurología de la UNM

"Lo interesante de esto es que proporciona una gran cantidad de información funcional y metabólica en una sola exploración, y es muy compatible con los escáneres de resonancia magnética clínicos existentes", dijo Posse. "Podemos obtener una exploración clínicamente significativa de un paciente con un tumor cerebral en sólo tres minutos".

La exploración por resonancia magnética se basa en la ubicuidad del hidrógeno en el tejido vivo (el agua (H2O) es la molécula más abundante en el cuerpo) y en el hecho de que el núcleo de un átomo de hidrógeno contiene un solo protón. Las máquinas de resonancia magnética crean un poderoso campo magnético que, junto con ondas de radio, polarizan brevemente los protones, haciendo que emitan señales de radio que pueden procesarse en una imagen, dijo Posse.

Las imágenes por resonancia magnética estructural crean una imagen que refleja diferentes densidades de tejido y señalan propiedades de relajación en el cuerpo, como el cerebro.

Otro método de resonancia magnética, la resonancia magnética funcional (fMRI), resalta los tejidos que son metabólicamente activos. En las imágenes cerebrales por resonancia magnética funcional, el escáner detecta el aumento del flujo sanguíneo que se produce cuando una red cerebral se activa, dijo Posse. Además, la resonancia magnética funcional también puede detectar la actividad más sutil de las redes funcionales incluso cuando el cerebro está en reposo.

La resonancia magnética también se puede utilizar para imágenes espectroscópicas, que identifican moléculas orgánicas que son exclusivas de un tipo específico de tumor cerebral, lo que ayuda a los oncólogos radioterapeutas a dirigir sus esfuerzos de tratamiento. "Un estudio reciente que utilizó esta información bioquímica para guiar a los oncólogos radioterapeutas a dirigir sus esfuerzos de tratamiento a los tumores activos mostró una mejor supervivencia de los pacientes", dijo.

Los neurocirujanos pueden usar resonancias magnéticas funcionales y espectroscópicas para guiarse mientras eliminan el tejido canceroso mientras intentan evitar dañar el tejido cercano necesario para el funcionamiento neurológico normal, dijo Posse. Pero ambos métodos requieren mucho tiempo y cada escaneo generalmente se realiza en sesiones separadas.

La patente de Posse representa una nueva forma de programar escáneres de resonancia magnética para que puedan realizar ambas tareas a la vez con la ayuda de una sofisticada herramienta de análisis de datos.

"El objetivo de esta patente en particular es ir más allá del paradigma actual de recopilar un tipo de datos a la vez mediante la recopilación de múltiples modalidades de imágenes al mismo tiempo", dijo. “Estamos combinando resonancia magnética funcional con imágenes metabólicas: imágenes espectroscópicas. Reduce significativamente el tiempo total de escaneo. Tenemos una forma muy poderosa de recopilar datos muy rápidamente con nuestra técnica de imágenes espectroscópicas y funcionales de alta velocidad”.

Actualmente, la neurocirugía a menudo se realiza en pacientes que están despiertos y responden preguntas o realizan una tarea para determinar si el próximo corte dañará una estructura crítica, dijo Posse. La combinación de la exploración por resonancia magnética funcional y espectroscópica proporcionará a los neurocirujanos una mejor información y permitirá anestesiar al paciente.

"Los neurocirujanos siempre se han centrado principalmente en el sistema motor, el sistema del lenguaje y tal vez el sistema sensorial visual y auditivo", dijo. “Pero la corteza frontal siempre ha sido un área donde no tienen mucha influencia.

“Aquí es donde entra en juego la resonancia magnética en estado de reposo. Nos permite mapear el cerebro de manera integral en todas las áreas, en particular la corteza frontal, lo cual no es factible con la exploración cerebral por resonancia magnética funcional convencional basada en tareas. Si recopila suficientes datos, puede disociar hasta 100 redes diferentes en estado de reposo que representan diferentes funciones del cerebro. 

Los resultados preliminares de un estudio dirigido por Posse y colaboradores de la Universidad de Minnesota y la Universidad de Pittsburgh muestran que la resonancia magnética en estado de reposo funciona incluso en pacientes anestesiados. "Se puede tener al paciente bajo anestesia y aún se pueden ver las redes en estado de reposo", dijo. "Eso abre muchas oportunidades en la forma en que se trata a los pacientes".

Posse recibió recientemente una importante subvención de transferencia de tecnología para pequeñas empresas de los Institutos Nacionales de Salud para desarrollar aún más su innovadora metodología de imágenes cerebrales por resonancia magnética funcional en estado de reposo en tiempo real. Su investigación se encuentra en la intersección de la física y la medicina moderna, pero su principal preocupación es cómo su trabajo mejorará los resultados de los pacientes en un entorno clínico del mundo real.

"El objetivo es integrar esto en la atención al paciente", dijo Posse, "y nuestro objetivo realmente es marcar una diferencia en la atención y los resultados quirúrgicos de los pacientes con tumores cerebrales".
Categorías: Investigación