Tecnología - 26 Agosto, 2024
Una técnica basada en 3D para customizar el diagnóstico del cáncer de mama
El proyecto Qustom combina una computación de alto rendimiento con un dispositivo de adquisición de datos por ultrasonidos para ofrecer imágenes 3D inéditas.
Esta técnica aspira a complementar e incluso sustituir las mamografías para erradicar el uso de los Rayos X.
Tags: #cancer, #cancermama, #tecnologiamedica
🕑︎ 2:30 min.
Las pruebas de imagen tienen una importancia crucial para diagnosticar de forma correcta el cáncer de mama. Por ejemplo, las mamografías son el método más común para realizar cribados y para encontrar tumores que resultan difíciles de detectar con una simple exploración. Sin embargo, tal y como explica el Instituto Nacional del Cáncer1 de Estados Unidos, esta prueba no siempre es definitiva y pierde eficacia en los casos de tejido denso de mama, que representan alrededor del 40% de las mujeres, la mayoría jóvenes.
Un programa2 financiado con fondos europeos en el que participa el Hospital Universitario Vall d´Hebron de Barcelona ha puesto en marcha una iniciativa coordinada por el Barcelona Supercomputing Center que emplea una tecnología innovadora integrada por hardware y software para obtener la máxima calidad de imagen del tejido mamario y mejorar sustancialmente la precisión del diagnóstico. Esta técnica tiene como objetivo sustituir a las actuales mamografías y erradicar el uso de los Rayos X como procedimiento diagnóstico.
El proyecto, denominado Qustom, mejora las imágenes de ultrasonidos a través de algoritmos para ofrecer una resolución muy alta que actualmente solo se puede conseguir con una combinación de computación de alto rendimiento y de dispositivos de adquisición de datos por ultrasonidos. Esta conjunción de tecnologías sí permite distinguir la presencia de tumores en casos de tejidos blandos de mama pero ofrece una dificultad añadida: las imágenes aportan valores medios y resulta inviable obtener valores absolutos por su elevado coste.
Imágenes en alta resolución
El programa Qustom3 contempla el uso de un exclusivo Tomógrafo Computarizado por Ultrasonido 3D diseñado y producido por uno de los socios del proyecto, el Karlsruher Institut für Technologie4 (KIT) de Alemania. Sus características técnicas le permiten examinar el tejido mamario, incluidos los tejidos blandos, en busca de cambios patológicos, con el objetivo de complementar e incluso sustituir las técnicas actuales y desarrollar nuevos instrumentos sin radiación, precisos y escalables para realizar este diagnóstico.
El software desarrollado en este proyecto pretende proporcionar dos imágenes de forma simultánea, una del tejido del paciente y otra que muestre la fiabilidad de la información. El programa tiene el reto de transformar el diagnóstico ecográfico del cáncer de mama mediante imágenes cuantitativas de alta resolución que exigen un enorme esfuerzo computacional y el uso de dispositivos de adquisición de datos por ultrasonidos de última generación, y representa una alternativa revolucionaria a los métodos convencionales.
Tiempos de diagnóstico más cortos
El dispositivo ha superado varias fases de prueba relacionadas con la seguridad eléctrica y de ultrasonidos que han sido avaladas por un laboratorio especializado de Alemania. El supercomputador tiene frente a sí el desafío de realizar 50.000 simulaciones de ondas de ultrasonido para cada imagen reconstruida. Aunque esta tarea no sería complicada en dos dimensiones, en 3D el reto es mucho mayor porque se trata de la primera vez que se utilizan las técnicas de reconstrucción de imagen mediante simulación a datos en tres dimensiones. De esta forma, el supercomputador realizará en pocos días una tarea que con otra tecnología llevaría años.
Los investigadores han utilizado gemelos digitales del tejido mamario y del propio dispositivo de medición para replicar las emisiones de ultrasonidos y obtener un mapa tridimensional completo que muestra con detalle las propiedades del tejido en cada píxel.
El procedimiento de uso de esta tecnología es sencillo: el examen incluye sumergir ambas mamas en agua a temperatura corporal durante 3 minutos para, a continuación, aplicar los ultrasonidos y obtener los datos de cada una. Durante pocas horas el sistema realiza miles de simulaciones y el software genera imágenes 3D de alta calidad que pueden ofrecer un diagnóstico más preciso, según explica el Hospital Vall d´Hebron5.
Referencias
Instituto Nacional del Cáncer (NIH). Exámenes de detección del cáncer de seno (mama). [Internet]. Disponible en: https://www.cancer.gov/espanol/tipos/seno/paciente/deteccion-seno-pdq
CORDIS. European Commission. Quantitative Ultrasound Stochastic Tomography - Revolutionizing breast cancer diagnosis and screening with supercomputing-based radiation-free imaging. [Internet]. Disponible en: https://cordis.europa.eu/project/id/101046475
QUSTom. [Internet]. Disponible en: https://www.qustom-project.eu/objectives/
Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Medizintechnik: Mittels Ultraschall und Supercomputing Brustkrebs erkennen. [Internet]. Disponible en: https://www.kit.edu/30907.php
Vall d´Hebron. El BSC inicia en Vall d'Hebron la validación clínica de una técnica sin radiación que podría revolucionar el diagnóstico del cáncer de mama. [Internet]. Disponible en: https://www.vallhebron.com/es/actualidad/noticias/el-bsc-inicia-en-vall-dhebron-la-validacion-clinica-de-una-tecnica-sin-radiacion-que-podria-revolucionar-el-diagnostico-del-cancer-de-mama
¿Qué te ha parecido el artículo?