Tecnología: Cámara de tamaño milimétrico para captar imágenes tridimensionales desde dentro del cerebro
Para hacer operaciones quirúrgicas en el cerebro, los cirujanos necesitan ver detalles finos, a muy pequeña escala. Debido a ello, les resultaría de gran ayuda disponer de una cámara diminuta capaz de captar imágenes tridimensionales desde dentro del cerebro. De ese modo, verían mejor los sutiles rasgos del tejido cerebral con el que trabajasen y ello se traduciría en intervenciones quirúrgicas más seguras y rápidas.
Un endoscopio (un dispositivo que examina el interior de un órgano o tejido corporal) con dicha cámara está siendo desarrollado en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, Estados Unidos. A menudo la tecnología creada inicialmente para la astronáutica se puede adaptar para muchas otras aplicaciones prácticas, o sirve para forjar habilidades técnicas que luego pueden emplearse en otros campos. Es una demostración rotunda de que invertir dinero en la astronáutica es invertir dinero en el progreso científico y tecnológico, incluyendo el sector médico.
Dotado con una de las cámaras tridimensionales más pequeñas de mundo, el sistema MARVEL (por las siglas en inglés de Multi Angle Rear Viewing Endoscopic tooL) está diseñado para cirugía cerebral mínimamente invasiva.
El dispositivo es fruto de los esfuerzos del equipo de Harish Manohara, investigador principal del proyecto, y el Dr. Hrayr Shahinian, cirujano de gran prestigio internacional en el campo de la cirugía de la base del cráneo.
La cámara de MARVEL tiene apenas 4 milímetros (0,2 pulgadas) de diámetro y 15 milímetros (0,6 pulgadas) de largo. Está unida a un “cuello” flexible que puede hacer barridos a izquierda o derecha, mirando por las esquinas con un arco de hasta 120 grados. Esto da pie a un endoscopio altamente maniobrable.
Las operaciones con la pequeña cámara no precisarán la tradicional craneotomía abierta, un procedimiento en el que los cirujanos extraen partes grandes de cráneo. Las craneotomías son más invasivas y resultan en permanencias más prolongadas en los hospitales que la cirugía que utiliza un endoscopio.
Ya se emplean endoscopios de imagen estereográfica que utilizan sistemas tradicionales de cámara dual para cirugías mínimamente invasivas en otros lugares del cuerpo. Pero la cirugía cerebral precisa de una miniaturización más drástica. Esta es la razón por la que, en vez de dos, MARVEL solo tiene una lente de cámara.
Para generar las imágenes en 3D, la cámara de MARVEL dispone de dos aperturas, semejantes a la pupila del ojo, cada una con su propio filtro de color. Cada filtro transmite diferentes longitudes de onda de luz roja, verde y azul, bloqueando al mismo tiempo las bandas a las que el otro filtro es sensible. El sistema incluye una fuente de luz que produce los seis colores a los que los filtros están adaptados. Las imágenes de cada uno de los dos conjuntos son entonces mezcladas para crear el efecto 3D.
Ahora que los investigadores han demostrado un prototipo de laboratorio, el próximo paso es un prototipo clínico que cumpla los requerimientos de la Administración estadounidense de Alimentos y Medicamentos (FDA). Los investigadores afinarán la ingeniería de la herramienta a fin de hacerla apta para su uso en situaciones reales del ámbito médico.
En el futuro, la tecnología de la cámara MARVEL podría tener también aplicaciones para la exploración espacial. Una cámara en miniatura como esta podría ser incluida en robots pequeños que exploren otros mundos, enviando gracias a ella vistas tridimensionales complejas de estructuras geológicas de interés.
