Ressonància magnètica en tres dimensions

2004/06/02 Imaz Amiano, Eneko - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa

• Teknologia
• Medikuntza

L'objectiu del projecte TRAC és desenvolupar un prototip per a visualitzar les imatges tridimensionals dels òrgans interns. Per a això s'està treballant en una tècnica denominada realitat augmentada que, en finalitzar, servirà per a planificar les operacions i ajudar en el quiròfan.

Els treballs es duen a terme en el centre de recerca Vicomtech. Allí treballen en el camp del tractament d'imatges per ordinador, investigant aplicacions mèdiques, etc. És on s'emmarca el projecte TRAC. De moment s'està treballant en la imatge augmentada del fetge.

De 2D a 3D

Els escàners de ressonància magnètica ens donen una imatge de la secció del cos de 3 a 3 mm. Normalment, si es tracta d'obtenir informació relacionada amb el volum, es tracta de col·locar aquestes imatges bidimensionals entre si, i el metge ha d'aprofitar la seva experiència i la seva capacitat d'interpretar les imatges per a formar la imatge tridimensional del fetge. Es tracta que el prototip faci aquest treball, generant imatges en 3 dimensions directament. En el projecte TRAC s'estan treballant els passos a seguir per a això..

El punt de partida són les imatges bidimensionals obtingudes en la ressonància magnètica convencional. En primer lloc, aquestes imatges han de ser filtrades mitjançant els algorismes matemàtics adequats per ordinador. Els filtres eliminen el soroll electrònic i ressalten els detalls, però cal triar el filtre adequat per a treballar sense perdre matisos importants.

A continuació s'apliquen els algorismes de segmentació. L'objectiu d'aquests algorismes és identificar la pell del fetge i definir bé la silueta. Aquesta és una de les tasques més difícils del projecte, ja que el fetge és un òrgan gran i complex. Finalment, la imatge tridimensional es completa amb l'aplicació d'algorismes de reconstrucció i l'obtenció d'una imatge del fetge volumètrica.

Aquest tipus d'imatges serviran inicialment per a estudiar l'anatomia externa hepàtica i veure l'extensió dels danys, i més endavant, una vegada ajustat més el sistema, tindran la resolució suficient per a estudiar els gots intrahepàtics, tumors, etc. Però el projecte té una segona part, que uneix la realitat augmentada amb el propi quiròfan.

Imatges en el quiròfan

L'objectiu d'aquesta segona part és visualitzar en el quiròfan les imatges obtingudes per ressonància i reorganitzades en tres dimensions, i a més col·locades en la imatge directa del cos del pacient.

Cal fer alguns passos per a aconseguir-ho. D'una banda, cal col·locar una cambra estereoscòpica al costat del cos del pacient. Amb aquesta càmera especial, el pacient serà filmat en tres dimensions durant l'operació. Les imatges preses per la càmera es processen per l'ordinador i es veuen en una pantalla plana amb una visió tridimensional.

Així mateix, hem de conèixer en tot moment la posició exacta del cos del pacient i de la cambra estereoscòpica. Per a això es col·loquen 3 marcadors reflectors en la pell del pacient i altres 4 en la cambra estereoscòpica. Un sistema òptic segueix els marcadors i envia a un ordinador la seva ubicació. Així, en moure al pacient o la cambra estereoscòpica, la imatge de la pantalla també es mou.

Finalment, es requereixen imatges tridimensionals del fetge obtingut de la ressonància magnètica. Ara, un ordinador recull totes aquestes dades i crea una visió augmentada del pacient: el pacient i el fetge del pacient es veuen simultàniament. I com es veuen en la pantalla plana especial, es veuen en forma de profunditat, com si tinguessin tres dimensions. Es pretén que aquestes imatges siguin també útils en les operacions.

Vicomtech s'encarrega del desenvolupament i recerca del projecte, però hi ha més participants: STT, fabricador i venedor de sistemes de seguiment, i BILBOMATICA, especialista en bases de dades mèdiques. Finalment, tots els resultats són analitzats per experts de l'Hospital d'Encreuaments de Bilbao per a conèixer la seva utilitat real. Els seus metges són, per dir-ho d'alguna manera, els que donen el vistiplau al producte.