Sistema de ultrasonido 3D suministra panorama de profundidad del cerebro

Ingenieros biomédicos han adaptado un escáner de ultrasonido tridimensional (3D) para guiar cirugías cerebrales mínimamente invasivas y proporcionar una detección mejor de la localización de un tumor cerebral.

De acuerdo con los investigadores de la Escuela de Ingeniería Pratt de la Universidad de Duke (Durham, NC, EUA), el "telescopio cerebral, insertado en el agujero del tamaño de una moneda pequeña en el cráneo, puede ser especialmente útil para la evaluación de cabecera de los pacientes graves cuando el equipo de tomografía computarizada (TC) y resonancia magnética (RM) no están disponibles. Reportaron sus resultados en una edición por salir de la publicación Ultrasound in Medicine & Biology, que está actualmente disponible en línea.

Los cirujanos de cerebro ahora se apoyan principalmente en imágenes bidimensionales producidas por la RM o el ultrasonido, de acuerdo con el Dr. Edward Light, un ingeniero de investigación y desarrollo en el departamento de ingeniería biomédica de Duke. "El problema es que sin 3D, se puede perder algo”, dijo. Las unidades RM también son costosas y requieren un espacio dedicado con herramientas quirúrgicas especiales que puedan ser usadas cerca de los imanes poderosos de los equipos.

En 2006, el equipo de Duke, liderado por el ingeniero biomédico Prof. Stephen Smith, reportó sobre el desarrollo de un equipo de ultrasonido en 3D diseñado para visualizar el corazón y otros órganos internos durante las cirugías endoscópicas realizadas a través de incisiones minúsculas "tipo cerradura” de aproximadamente 3 cm. en diámetro. Para hacer la sonda más adecuada para la exploración cerebral, los investigadores la redujeron aún más, para que pasase a través de un hueco de 10 mm. en el cráneo. "El dispositivo anterior requería un agujero mayor a una moneda de 25 centavos”, dijo el Dr. Light. "Ahora, es más cercano al tamaño de una moneda de 10 centavos”.

El registrador de imagen cerebral también requirió que los investigadores cambiaran la orientación del equipo de ultrasonido con respecto a la sonda. En vez de captar una vista lateral, la sonda cerebral "mira” en línea recta emitiendo ondas de ultrasonido semejantes a agua de una manguera. De esa manera, puede generar una imagen del cerebro insertando solo la punta a través del cráneo.

Los investigadores demostraron que el escáner cerebral pudo visualizar exitosamente el cerebro de un perro. Guiada por un dispositivo, el miembro del equipo Dr. Srinivasan Mukundan del Centro Médico Duke dirigió una aguja a una región específica del cerebro del animal, como es necesario en las cirugías para drenar líquido cefalorraquídeo y aliviar la presión en el cerebro. En un segundo animal, los investigadores hicieron uso de colorantes para realzar las imágenes de ultrasonido de los vasos sanguíneos en el cerebro.

El desarrollo nuevo es el último en una serie de desarrollos que el equipo del Prof. Smith ha hecho desde el desarrollo del primer escáner de ultrasonido 3D en 1987 para visualizar el corazón desde fuera del cuerpo. "Donde quiera que hay un nicho comercial 2D ahora, estamos trabajando para poner una herramienta 3D allí”, dijo el Prof. Smith.



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Duke University's Pratt School of Engineering