Microscopio 3D de alta velocidad ve detalles celulares en tiempo real en tejidos vivos para guiar cirugía

Para muchos procedimientos médicos, particularmente la cirugía y la detección del cáncer, es común que los médicos tomen una biopsia, cortando pequeños trozos de tejido para poder observarlos más de cerca con un microscopio. Ahora, un nuevo microscopio 3D de alta velocidad puede ver detalles celulares en tiempo real en tejidos vivos para guiar la cirugía, acelerar los análisis de tejidos y mejorar los tratamientos.

La tecnología desarrollada por un equipo de científicos de Columbia Engineering (Nueva York, NY, EUA) podría reemplazar las biopsias convencionales y la histología con imágenes en tiempo real dentro del cuerpo vivo. El microscopio 3D de alta velocidad llamado MediSCAPE es capaz de capturar imágenes de las estructuras de los tejidos que podrían guiar a los cirujanos para navegar por los tumores y sus límites sin necesidad de extirpar tejidos y esperar los resultados de la patología. Otro beneficio importante del enfoque es que cortar tejido, solo para descubrir qué es, es una decisión difícil para los médicos, especialmente para tejidos preciosos como el cerebro, la médula espinal, los nervios, el ojo y áreas de la cara. Esto significa que los médicos pueden pasar por alto áreas importantes de la enfermedad.

El equipo ha demostrado el poder de MediSCAPE para una amplia gama de aplicaciones, desde el análisis del cáncer de páncreas en un ratón, hasta la evaluación rápida y no destructiva de trasplantes de órganos humanos, como los riñones. El equipo usó muestras frescas de riñones humanos para demostrar que MediSCAPE podía detectar signos reveladores de enfermedad renal que coincidían bien con las imágenes histológicas convencionales. El equipo también se dio cuenta de que al tomar imágenes de los tejidos mientras están vivos en el cuerpo, podrían obtener incluso más información que a partir de biopsias extirpadas sin vida. Descubrieron que en realidad podían visualizar el flujo de sangre a través de los tejidos y ver los efectos a nivel celular de la isquemia y la reperfusión (cortar el suministro de sangre al riñón y luego dejar que fluya de nuevo). Ansioso por llevar esta tecnología al siguiente nivel con un ensayo clínico más grande, el equipo está trabajando actualmente en la comercialización y aprobación de la FDA. El equipo espera que MediSCAPE haga que la histología estándar sea cosa del pasado, poniendo el poder de la histología en tiempo real y la toma de decisiones en manos del cirujano.

"Tal tecnología podría brindarle al médico información en tiempo real sobre qué tipo de tejido está mirando sin la larga espera", explicó Elizabeth Hillman, profesora de ingeniería biomédica y radiología en la Universidad de Columbia y autora principal del estudio. “Esta respuesta instantánea les permitiría tomar decisiones informadas sobre la mejor manera de extirpar un tumor y asegurarse de que no quede ninguno”.

“Comprender si los tejidos se mantienen saludables y si obtienen un buen suministro de sangre durante los procedimientos quirúrgicos es realmente importante”, agregó Hillman. “También nos dimos cuenta de que si no tenemos que quitar (y matar) los tejidos para mirarlos, podemos encontrar muchos más usos para MediSCAPE, incluso para responder preguntas simples como '¿qué tejido es este?' o para navegar alrededor preciosos nervios. Ambas aplicaciones son realmente importantes para las cirugías robóticas y laparoscópicas, donde los cirujanos tienen una capacidad más limitada para identificar e interactuar con los tejidos directamente”.

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Columbia Engineering

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