La ULPGC lidera la futura tecnología para la cirugía de tumores cerebrales

El Instituto de Microelectrónica Aplicada (IUMA) de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria ha logrado posicionar la imagen hiperespectral como una de las herramientas más potentes para el diagnóstico precoz del cáncer, especialmente en tumores de difícil detección como son los cerebrales. En el marco del proyecto Helicoid, se demostró la eficacia de esta tecnología, aplicando técnicas avanzadas de clasificación de imágenes hiperespectrales a la detección de tumores cerebrales, para diferenciar entre tejidos sanos y tumorales, permitiendo al cirujano una extracción quirúrgica más precisa y segura. Ahora dan un paso más hacia la excelencia tecnológica a través del proyecto europeo Stratum, que arranca este mes de febrero, para el desarrollo de una nueva generación de neuronavegadores, basada en el procesado en tiempo real de datos multimodales -combinación de imagen hiperespectral con otras modalidades como la resonancia magnética -, en tecnología 3D mediante algoritmos de inteligencia artificial (IA).

Márgenes tumorales

Las cirugías cerebrales, especialmente aquellas dirigidas a la extirpación de tumores, presentan serios desafíos para los neurocirujanos. La diferenciación precisa de tejidos críticos y márgenes tumorales durante la cirugía, junto con la interpretación de grandes cantidades de datos provenientes de diversos dispositivos, son tareas fundamentales y, a menudo, muy complejas. En este contexto surge el proyecto Stratum -continuación de Helicoid-, financiado con 10,7 millones de euros por el programa de investigación e innovación de la Unión Europea Horizon Europe, una convocatoria muy competitiva a la que se presentaron 170 proyectos y sólo cuatro -entre ellos el que lidera la ULPGC- obtuvieron financiación.

Coordinado por el catedrático de la ULPGC, Gustavo Marrero Callicó, investigador del IUMA, tiene como objetivo desarrollar una novedosa herramienta de ayuda a la toma de decisiones durante operaciones de cirugía de tumores cerebrales, en la que se refuerza la imagen hiperespectral combinándola con la resonancia magnética, el PET, la monitorización neuroquirúrgica e incluso la ecografía, para lograr un sistema multimodal que permita ajustar la imagen en tiempo real a las deformaciones y desplazamientos del cerebro en el momento de la operación, aportando información muy precisa al cirujano.

Decisiones informadas, eficientes y precisas

La integración de estas fuentes de datos, junto con su procesamiento en tiempo real, brindarán a los neurocirujanos la capacidad de tomar decisiones informadas, eficientes y precisas durante los procedimientos quirúrgicos. Esto no solo podrá maximizar la tasa de resección de tejido tumoral, sino que también se espera que reduzca los riesgos de déficits neurológicos, beneficiando directamente a los pacientes.

«Con el sistema de imagen multimodal y el uso de la inteligencia artificial, ofrecemos un modelo mucho más preciso al neurocirujano, aportándole imágenes 3D o incluso tipo holograma, para que tenga una navegación más confortable. La idea es generar lo que llamamos la nueva generación de neuronavegadores, que sustituyan a los que hay ahora que son muy básicos y, sobre todo, tienen un interfaz gráfico muy pobre», indicó el profesor Marrero Callicó.

Compartir conocimiento

La metodología adoptada para alcanzar estos objetivos se basa en la co-creación, liderada por la profesora del Instituto Universitario de Investigaciones Biomédicas y Sanitarias (iUIBS) de la ULPGC, Ana Wägner, involucrando a las principales partes interesadas y a los usuarios finales en todo el proceso de desarrollo. Esta colaboración asegurará que el sistema Stratum cumpla con las necesidades reales de los profesionales médicos y contribuya de manera significativa a la mejora de la asistencia en cirugías cerebrales.

Uno de los socios principales del consorcio Stratum que lidera la ULPGC, es la Fundación Canaria Instituto de Investigación Sanitaria de Canarias (FIISC) perteneciente al Servicio Canario de Salud (SCS), donde el doctor egresado del IUMA-ULPGC y principal impulsor de la propuesta de proyecto, Himar Fabelo, coordinará la recolección y gestión de los datos multimodales del proyecto.

Socios internacionales

Junto a ellos, participan en el proyecto la Technische Universiteit Eindhoven (Países Bajos), la Karolinska University Hospital de Suecia -centro consultivo de los Premios Nobel de Medicina-, el Centro Supercomputacional de Barcelona -que diseñará un pequeño supercomputador de aplicación clínica para facilitar la información en tiempo real-, la SAS Upmem de Francia, la Universitá degli Studi di Pavia (Italia), la Universidad Politécnica de Madrid, el Hospital Universitario 12 de Octubre, la Rheinland-Pfalzische Technische Universitat de Alemania, la empresa Optomic España y la European Citizen Science Association de Alemania.

Cabe destacar que Stratum es un proyecto orientado a la rápida explotación de sus resultados. «Además del componente de investigación, esta es una innovation action, es decir, tiene un componente de transferencia a la industria», indica el investigador del IUMA y coordinador del proyecto europeo. En este sentido, las actividades de explotación estarán dirigidas por los dos socios industriales del consorcio, siendo Optomic el actor principal en la fabricación y comercialización de la herramienta Stratum, que se estima para el año 2030 (dos años después de finalizar el proyecto). «Esto permitiría poner a la industria española a la cabeza de la instrumentación médica en neurocirugía a nivel internacional», concluyó el investigador principal.

La reunión de arranque de Stratum, que se celebrará los próximos días 26 y 27 de febrero, congregará a todos los socios en la sede institucional de la ULPGC.