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La cirugía representa la primera opción curativa de los pacientes con cáncer; sin embargo, este procedimiento suele encontrarse con la dificultad de no poder distinguir claramente donde finaliza el tejido canceroso y comienza el tejido sano.

Los sistemas actuales de generación de imágenes de fluorescencia de infrarrojo cercano, además de ser voluminosos y costosos, carecen de sensibilidad bajo la iluminación quirúrgica y de precisión de coincidencia entre las imágenes multimodales.

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En este contexto, un equipo de investigadores desarrolló un innovador dispositivo, inspirado en la visión de la mariposa morpho, con el cual los cirujanos pueden ser más precisos en la extirpación del tejido canceroso, disminuyendo el riesgo de repetir otras operaciones o que la enfermedad se disemine.

Básicamente, el pequeño dispositivo está conectado a un par de gafas, lo que permite que el cirujano capte señales infrarrojas emitidas por un tinte que se une a los tumores.

Los investigadores probaron la capacidad de su cámara de infrarrojos para identificar los ganglios linfáticos en pacientes con cáncer de mama.

La cámara, que tiene un costo que no sobrepasa los $200, mostró ser altamente eficiente en experimentos iniciales en ratones, y ya se ha probado con éxito en cirugías de pacientes con cáncer de mama.

La mariposa morpho se encuentra en las selvas tropicales. Se trata de un espécimen que sólo está activo durante el día y su vista ha evolucionado para ser muy sensible a la luz infrarroja del sol, lo que le permite ver a grandes distancias.

El investigador Viktor Gruev, profesor de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign y parte del equipo detrás de desarrollo del dispositivo, expresó:

Al observar la forma en que la naturaleza ha diseñado los sistemas visuales de insectos, podemos abordar los graves problemas que existen hoy en día con la cirugía del cáncer y asegurarnos de que no haya células cancerosas remanentes durante la cirugía.

El sistema visual de la mariposa morpho cuenta con nanoestructuras especializadas que le permiten ver imágenes multiespectrales, incluido el infrarrojo cercano.

Los investigadores construyeron su cámara imitando estas cualidades, creando una pequeña cámara que puede registrar simultáneamente imágenes en color regulares y señales infrarrojas cercanas, sin necesidad de atenuar las luces de la sala; para facilitar su uso por parte del cirujano, el dispositivo fue integrado a las gafas quirúrgicas.

Los investigadores resaltan que esta tecnología es más sensible, más precisa, mucho más pequeña y de menor costo que los instrumentos actualmente disponibles aprobados por la FDA para detectar estas señales.

El profesor Gruev concluye señalando:

A pesar de que hemos abordado el aspecto de la instrumentación, para que nuestra tecnología encuentre una aplicación generalizada se requiere desarrollar y aprobar marcadores fluorescentes para el cáncer para su uso en personas. En la actualidad se están realizando varios ensayos clínicos en este sentido, por lo que pronto deberíamos ver progresos en esta área.

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Referencia: Bio-inspired imager improves sensitivity in near-infrared fluorescence image-guided surgery. Optica, 2018. https://doi.org/10.1364/OPTICA.5.000413

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