Cómo una innovadora técnica de escaneo 3D con inteligencia artificial podría transformar la neurocirugía

Investigadores de Mayo Clinic han desarrollado un sistema de escaneo tridimensional de superficie que permite realizar una cirugía cerebral de precisión con exactitud submilimétrica, superando los estándares de la tomografía computarizada en precisión y seguridad.

La tecnología se basa en el registro del marco estereotáctico y del rostro del paciente mediante escaneo 3D, lo que posibilita una localización extremadamente precisa de estructuras profundas del cerebro sin necesidad de tomografías intraoperatorias.

El método fue validado mediante un estudio de viabilidad en modelos cadavéricos, que demostró que el escaneo superficial tridimensional puede sustituir al uso de tomografía computarizada para el registro estereotáctico, eliminando la exposición a radiación y manteniendo una precisión comparable o superior.

Además, el sistema mostró compatibilidad con plataformas de navegación quirúrgica ya existentes, lo que lo convierte en una alternativa viable para mejorar el flujo de trabajo en procedimientos neurológicos complejos.

El sistema emplea cámaras y tecnologías de luz estructurada para generar modelos tridimensionales de alta resolución tanto del rostro del paciente como del marco quirúrgico. Estos modelos se integran en un mapa espacial detallado de la posición del paciente en el quirófano y se sincronizan con imágenes cerebrales obtenidas previamente mediante resonancia magnética o tomografía computarizada.

Precisión y ventajas sobre la tomografía convencional

Según los resultados publicados por Mayo Clinic, la tecnología logró una precisión promedio de 0,14 milímetros. Por comparación, la tomografía computarizada convencional alcanza alrededor de 0,20 milímetros. Esta diferencia, aunque pequeña, puede ser crucial en intervenciones donde fracciones de milímetro resultan determinantes.

La eliminación de radiación es una de las principales ventajas del nuevo sistema, que además puede implementarse en quirófanos que no disponen de tomógrafos avanzados. La compatibilidad con la mayoría de los sistemas de navegación quirúrgica existentes facilita su adopción en hospitales con recursos limitados, ampliando el acceso a la neurocirugía avanzada.

Entre las aplicaciones clínicas más relevantes se encuentran la estimulación cerebral profunda, los drenajes intracraneales y las biopsias, todas ellas demandantes de máxima exactitud. De acuerdo con expertos de Mayo Clinic, estos procedimientos se beneficiarían de la mayor precisión y reducción efectiva de riesgos del nuevo método.

Opinión de los especialistas

Kendall Lee, neurocirujano de Mayo Clinic, resaltó la relevancia de la innovación. “Algunos de los pasos más importantes en la neurocirugía ocurren antes de empezar la operación. Este nuevo método es seguro, rápido y rentable, y puede ayudarnos a llegar al objetivo correcto con mayor precisión”, indicó en declaraciones recogidas por el sitio de referencia clínica.

Jaeyun Sung, investigador principal del proyecto, enfatizó la importancia del trabajo conjunto entre ingenieros y neurocirujanos. “Cuando los ingenieros y los neurocirujanos abordan el mismo desafío, observan diferentes detalles; así ocurren los avances”, manifestó, quien además es responsable del área de inteligencia artificial aplicada a medicina en Mayo Clinic.

Integración con navegación quirúrgica en tiempo real

Otro aspecto notable del sistema es su capacidad para integrarse con la navegación quirúrgica en tiempo real, lo que permite ajustar el procedimiento a partir de mapas tridimensionales instantáneos. De esta manera, se disminuye la posibilidad de desviaciones y se mejora tanto la eficacia como la seguridad de la intervención.

Basel Sharaf, cirujano y autor principal del estudio, vislumbra un potencial de crecimiento para la tecnología desarrollada. Según Sharaf, en el futuro escanear en 3D podría ser tan sencillo como utilizar teléfonos inteligentes, facilitando el acceso a herramientas aún más accesibles para la cirugía cerebral avanzada.

El equipo de Mayo Clinic trabaja en perfeccionar el sistema mediante el desarrollo de hardware específico y la incorporación de inteligencia artificial para acelerar y automatizar el proceso. Se prevé que, con una mayor validación clínica, el método pueda adoptarse de manera extendida en los próximos años, lo que incrementaría la eficiencia y seguridad en operaciones neurológicas complejas.

A largo plazo, los investigadores anticipan que el avance en sistemas inteligentes permitirá adaptar el escaneo 3D en tiempo real y prever movimientos cerebrales mínimos, optimizando cada etapa del procedimiento y dotando a los neurocirujanos de recursos tecnológicos más intuitivos.