Resonancia magnética en tres dimensiones

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

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El objetivo del proyecto TRAC es desarrollar un prototipo para visualizar las imágenes tridimensionales de los órganos internos. Para ello se está trabajando en una técnica denominada realidad aumentada que, al finalizar, servirá para planificar las operaciones y ayudar en el quirófano.

Los trabajos se llevan a cabo en el centro de investigación Vicomtech. Allí trabajan en el campo del tratamiento de imágenes por ordenador, investigando aplicaciones médicas, etc. Es donde se enmarca el proyecto TRAC. De momento se está trabajando en la imagen aumentada del hígado.

De 2D a 3D

Los escáneres de resonancia magnética nos dan una imagen de la sección del cuerpo de 3 a 3 mm. Normalmente, si se trata de obtener información relacionada con el volumen, se trata de colocar estas imágenes bidimensionales entre sí, y el médico debe aprovechar su experiencia y su capacidad de interpretar las imágenes para formar la imagen tridimensional del hígado. Se trata de que el prototipo realice este trabajo, generando imágenes en 3 dimensiones directamente. En el proyecto TRAC se están trabajando los pasos a seguir para ello.

El punto de partida son las imágenes bidimensionales obtenidas en la resonancia magnética convencional. En primer lugar, estas imágenes deben ser filtradas mediante los algoritmos matemáticos adecuados por ordenador. Los filtros eliminan el ruido electrónico y resaltan los detalles, pero hay que elegir el filtro adecuado para trabajar sin perder matices importantes.

A continuación se aplican los algoritmos de segmentación. El objetivo de estos algoritmos es identificar la piel del hígado y definir bien la silueta. Esta es una de las tareas más difíciles del proyecto, ya que el hígado es un órgano grande y complejo. Finalmente, la imagen tridimensional se completa con la aplicación de algoritmos de reconstrucción y la obtención de una imagen del hígado volumétrica.

Este tipo de imágenes servirán inicialmente para estudiar la anatomía externa hepática y ver la extensión de los daños, y más adelante, una vez ajustado más el sistema, tendrán la resolución suficiente para estudiar los vasos intrahepáticos, tumores, etc. Pero el proyecto tiene una segunda parte, que une la realidad aumentada con el propio quirófano.

Imágenes en el quirófano

El objetivo de esta segunda parte es visualizar en el quirófano las imágenes obtenidas por resonancia y reorganizadas en tres dimensiones, y además colocadas en la imagen directa del cuerpo del paciente.

Hay que dar algunos pasos para conseguirlo. Por un lado, hay que colocar una cámara estereoscópica junto al cuerpo del paciente. Con esta cámara especial, el paciente será filmado en tres dimensiones durante la operación. Las imágenes tomadas por la cámara se procesan por el ordenador y se ven en una pantalla plana con una visión tridimensional.

Asimismo, debemos conocer en todo momento la posición exacta del cuerpo del paciente y de la cámara estereoscópica. Para ello se colocan 3 marcadores reflectantes en la piel del paciente y otros 4 en la cámara estereoscópica. Un sistema óptico sigue los marcadores y envía a un ordenador su ubicación. Así, al mover al paciente o la cámara estereoscópica, la imagen de la pantalla también se mueve.

Finalmente, se requieren imágenes tridimensionales del hígado obtenido de la resonancia magnética. Ahora, un ordenador recoge todos estos datos y crea una visión aumentada del paciente: el paciente y el hígado del paciente se ven simultáneamente. Y como se ven en la pantalla plana especial, se ven en forma de profundidad, como si tuvieran tres dimensiones. Se pretende que estas imágenes sean también útiles en las operaciones.

Vicomtech se encarga del desarrollo e investigación del proyecto, pero hay más participantes: STT, fabricante y vendedor de sistemas de seguimiento, y BILBOMATICA, especialista en bases de datos médicas. Por último, todos los resultados son analizados por expertos del Hospital de Cruces de Bilbao para conocer su utilidad real. Sus médicos son, por decirlo de alguna manera, los que dan el visto bueno al producto.