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Desarrollan un GPS para el interior del cuerpo humano

Lunes 3 Octubre, 2016 en  Ciencia y Tecnología

Luc Soler es el responsable del proyecto El paciente transparente, iniciado en 2015 y con los primeros resultados sobre la mesa: “Tenemos un primer prototipo que ofrece transparencia en tiempo real de la piel del paciente”.

cuerpo

(Diario Médico) El GPS para el interior del cuerpo humano ya está inventado: es el software Orb-Slam, diseñado por los ingenieros de la Universidad de Zaragoza Juan Tardón, José María Martínez Montiel y Raúl Mur, del grupo de Robótica del Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón. Allá donde hay una cámara, este software actúa: “Reproduce un mapa completo del espacio por el que ésta avanza, creando un modelo 3D que indica en tiempo real dónde está la cámara respecto al entorno”, explican sus autores. Robótica dentro del cuerpo, probada ya en quince operaciones de hernia ventral en el Hospital Clínico de Zaragoza.

“El uso de este software resta agresividad y otorga rapidez y perfección a las eventraciones”, confirma Ernesto Bernal, uno de los cirujanos del Clínico que realizó esas quince intervenciones junto a Santiago Casado e Ismael Gil. Experto en laparoscopia, Bernal afirma: “Necesitábamos medidas para acertar con la colocación de la malla que tapa la hernia; ésta tiene que quedar ajustada sobre los diez o quince centímetros del defecto y han de quedar otros cinco centímetros periféricamente”.

Para hacer coincidir la malla sobre la hernia, los cirujanos disponen tan sólo de un endoscopio y una cámara. Bernal explica que, antes de disponer del software, “pinchábamos con agujas el defecto para dibujarlo externamente con un metro y, con estas medidas, introducíamos la malla”. El avance es mayúsculo: “Esa medición traumática a base de pinchazos ha sido sustituida por una exactitud milimétrica no invasiva”.

Con Orb-Slam, la cámara se aproxima a la hernia y, con un mínimo movimiento en cruz, el algoritmo creado por los ingenieros reproduce en pantalla un modelo 3D de la zona que guía la colocación exacta de la malla. “Es una técnica muy fácil, aplicable a todo tipo de operaciones y que requiere muy poca formación por parte de los cirujanos que ya dominan la laparoscopia”.

Cartografía humana
Y todo no queda aquí. Este trabajo se ha sumado al proyecto El paciente transparente, del Ircad (Research Institute against Digestive Cancer) de Estrasburgo, en Francia, donde se entrenan en laparoscopia gran parte de los cirujanos europeos. Dicho proyecto supondrá la visualización total del interior del cuerpo humano a través de realidad aumentada. Sobre el cuerpo del paciente se proyecta todo su interior. Y Orb-Slam desempeña aquí una labor importante, calculando con toda precisión la posición de la cámara endoscópica y generando un mapa.

Así, con una simple tablet en una consulta, el médico puede observar los resultados de las pruebas sobre el cuerpo mismo del paciente. Luc Soler es el responsable del proyecto El paciente transparente, iniciado en 2015 y con los primeros resultados sobre la mesa: “Tenemos un primer prototipo que ofrece transparencia en tiempo real de la piel del paciente”.

Orb-Slam se ha incorporado al proyecto del Ircad para trazar con absoluta precisión el mapa del organismo humano. “Hace falta saber dónde está todo con respecto a su entorno”, explica Martínez Montiel.

Un sistema de coordenadas fijo no sirve, porque las vísceras se mueven y se deforman. Y ése es ahora el reto de los ingenieros, que han obtenido los primeros resultados con modelos deformables. Con el Ircad, experimentan y ajustan su algoritmo.

Mientras, la herramienta See through organs, parte de El paciente transparente, ha recibido el Best Paper Award del congreso Ijcar (International Joint Conference on Automated Reasoning), celebrado en Heidelberg, Alemania.

El objetivo último es, según Soler, que “esta aplicación de realidad aumentada dé un error inferior a dos milímetros y que tenga en cuenta los movimientos de la respiración y las acciones en intervenciones quirúrgicas, para eliminar errores en los quirófanos con una visión anatómica personalizada”. Soler anuncia que éste se hará realidad en 2017 en ensayos con pacientes reales.

Por el momento, la laparoscopia ha ganado un valioso aliado. “En este tipo de operaciones es difícil controlar al cien por cien la posición y los movimientos del material quirúrgico -indica Martínez Montiel-; el endoscopio se empaña y hay que sacarlo y volverlo a introducir sin saber si, exactamente, se ha llegado al mismo sitio”. Ahora, con Orb-Slam, este obstáculo ha sido superado.

La cirugía laparoscópica será la gran beneficiada, al aumentar la precisión y la seguridad
Otros usos
Esta misma tecnología de visualización, que genera imágenes a frecuencia de vídeo (treinta por segundo) serviría, por ejemplo, para determinar con exactitud el tamaño de un tumor.

Publicación
El proyecto ha quedado plasmado en la tesis de Óscar García Grasa, doctor en Ingeniería Biomédica por la Universidad de Zaragoza, y en su publicación en ‘Transactions on Robotics’.

Impacto
El trabajo ha sido citado hasta cincuenta veces en otras publicaciones. La Universidad de Zaragoza lo está licenciando y vendiendo en Europa, Asia y América.


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