Una nueva técnica de imagen, prometedora para detectar conmociones cerebrales

Cerebro, pliegues cerebrales, corteza cerebral
QIAN PENG Y COLEGAS - Archivo
Publicado 30/05/2018 7:45:33CET

   MADRID, 30 May. (EUROPA PRESS) -

   Comprender cómo se mueve el cerebro, en reposo y después del impacto, ha sido crucial para entender los trastornos cerebrales, pero la tecnología para ver claramente estos movimientos se ha quedado atrás.

   Ahora, investigadores del Instituto de Tecnología Stevens, en Estados Unidos, en colaboración con la Universidad de Auckland, Nueva Zelanda, y la Universidad de Stanford, en Estados Unidos, han desarrollado una técnica de imagen que captura y magnifica el cerebro en movimiento, en tiempo real, cada vez que late el corazón, brindando una larga y esperada herramienta de diagnóstico para detectar afecciones difíciles de detectar, como conmociones cerebrales y aneurismas, antes de que pongan en peligro la vida.

   "Es una prueba de concepto --dice Mehmet Kurt, coautor e ingeniero biomecánico de Stevens--. Queríamos ver si podíamos amplificar los pequeños movimientos del cerebro con cada latido del corazón y capturar ese movimiento como ocurre de forma natural, sin introducir ruido. Eso es importante cuando intentas hacer lo que estamos tratando de hacer: detectar movimientos anormales en el cerebro para diagnosticar y controlar los trastornos".

   El cerebro se mueve ligeramente con cada latido del corazón, pero estos movimientos son pequeños: del orden de diez a 150 micrómetros, menos que el ancho de un solo cabello humano. Como estos movimientos son tan pequeños, las técnicas de imágenes de resonancia magnética (IRM) estándar tienen dificultad para capturarlas y mostrarlas bien.

   La nueva técnica, que se detalla en la edición digital de este martes de 'Magnetic Resonance in Medicine', fue desarrollada originalmente por Samantha Holdsworth y Mahdi Salmani Rahimi, mientras ellos y Kurt estaban en Stanford, donde también trabajaron con Itamar Terem. Allí, Holdsworth y su equipo desarrollaron las bases para una técnica llamada IRM amplificada. En los últimos dos años, el equipo ha afinado la técnica, llamada IRM amplificada basada en fase, para demostrar que se puede utilizar para el beneficio diagnóstico.

   Kurt y Holdsworth colocaron un pulsómetro a sujetos sanos y coordinaron el tiempo del latido del corazón con las imágenes del cerebro y unieron las partes para crear un movimiento suave. Un algoritmo, adaptado a los movimientos en forma de pistón de la sangre y el fluido espinal que atraviesa el cerebro, amplifica de manera inteligente el movimiento del cerebro a una escala más visible mientras mantiene el potencial ruido bajo control.

UNA HERRAMIENTA CON MENOS ERRORES Y MEJOR VISIBILIDAD

   Las imágenes de vídeo resultantes, reconstruidas una por una, conservan las características espaciales de una resonancia magnética (el cráneo y todas las características anatómicas se muestran a escala real) mientras aumentan significativamente el movimiento promovido por impulsos a medida que se animan. "Realmente, se puede capturar todo el 'cabeceo' de la cabeza en el escáner debido a la fuerza de la sangre bombeando en el cerebro cada vez que late el corazón", explica Holdsworth, físico médico que ahora se encuentra en la Universidad de Auckland y co autor principal

   Kurt y Holdsworth, junto con Terem, encontraron que una IRM amplificada basada en fase produce menos errores y da mejor visibilidad que el método original, particularmente las áreas del cerebro que se mueven más, como el cerebro medio y la médula espinal, lo que ayuda a transmitir sensorialmente información al cerebro. La técnica también detecta movimiento en áreas resistentes al movimiento, como la corteza frontal, que es importante para la planificación, el razonamiento y el juicio.

   El equipo aplicó la técnica en dos sujetos, un control y un paciente con malformación de Chiari. La afección, presente en el momento del nacimiento, puede causar muchos síntomas, incluyendo dolores de cabeza o rigidez en el cuello, debido a malformaciones en la base del cráneo y la parte superior del área espinal. A diferencia del control, las imágenes de vídeo del paciente mostraron movimientos cerebrales significativamente anormales en al menos dos lugares.

   Los investigadores Kurt y Holdsworth continuarán avanzando en la tecnología en entornos clínicos aplicándola a un mayor número de pacientes con diagnósticos médicos conocidos de diversos trastornos, como conmociones cerebrales, aneurismas y anomalías estructurales del cerebro.

   "Una mejor visualización y comprensión de las propiedades biomecánicas del cerebro podría llevar a una detección y una monitorización más temprana de los trastornos cerebrales", dice Kurt, quien también es conocido por su trabajo en las conmociones cerebrales. "También podría ayudar con la prevención, ya que podría conducir al diseño de mejores cascos", concluye.