Archivo - Gamba mantis. - IFISH/ ISTOCK - Archivo
MADRID, 28 May. (EUROPA PRESS) -
Los ganglios linfáticos actúan como filtros que capturan virus, bacterias y células anormales, como las cancerosas. Al extirpar un cáncer de mama, los cirujanos deben decidir qué ganglios linfáticos biopsiar, extirpar o conservar. Extirpar los ganglios adecuados ayuda a asegurar la eliminación completa del cáncer, mientras que conservar los ganglios sanos puede reducir complicaciones como el linfedema.
Las herramientas actuales pueden mostrar hacia dónde drena la linfa, pero no pueden indicar de forma fiable si un ganglio linfático en particular está afectado por el cáncer mientras se está realizando la operación. Esto puede llevar a un tratamiento excesivo, un tratamiento insuficiente o la necesidad de un segundo procedimiento posteriormente.
Investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign (Estados Unidos) han desarrollado una cámara compacta que captura imágenes ultravioletas, con infrarroja cercana y visible mediante un solo chip.
Inspirada en la capacidad de visión multiespectral de la gamba mantis, la cámara podría ayudar a los cirujanos a identificar los ganglios linfáticos conectados a un tumor y evaluar si el cáncer se ha extendido a ellos, lo que haría que la cirugía oncológica fuera más segura y menos invasiva.
LUZ INFRARROJA Y ULTRAVIOLETA: EL NUEVO MAPA DEL QUIRÓFANO
En 'Optica', la revista de Optica Publishing Group dedicada a la investigación de alto impacto, los investigadores describen este nuevo sistema de imagen de un solo chip, que proporciona información en tiempo real sobre la ubicación del ganglio linfático mediante imágenes de infrarrojo cercano, a la vez que utiliza imágenes ultravioletas para determinar si presenta indicios de cáncer. Asimismo, informan de resultados preliminares prometedores en pruebas con tejido de cáncer de mama.
"Si las pruebas futuras resultan exitosas, este sistema podría ayudar a los pacientes a recibir una cirugía más precisa", asegura Viktor Gruev, líder del equipo de investigación de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign.
"Más allá del cáncer de mama, este método podría ser útil en otros tipos de cáncer donde el estado de los ganglios linfáticos sea relevante o en cualquier caso donde una evaluación rápida y sin marcadores del tejido pueda ser de ayuda durante la cirugía o el análisis patológico", señala.
Si bien los métodos de imagen de infrarrojo cercano existentes permiten localizar ganglios linfáticos, no revelan si estos son metastásicos. Del mismo modo, algunos métodos ópticos sin marcadores proporcionan el contraste bioquímico necesario para detectar el cáncer, pero generalmente no se integran con otras modalidades de imagen. Para determinar tanto la ubicación como la posible presencia de cáncer en un ganglio linfático, es necesario adquirir imágenes utilizando diferentes longitudes de onda de luz, manteniendo una alineación precisa de dichas imágenes.
Para lograr esto sin lentes voluminosas ni múltiples sensores de imagen, los investigadores estudiaron cómo el ojo de la gamba mantis separa las diferentes longitudes de onda de la luz en un espacio muy compacto. A diferencia de los humanos, que solo pueden ver la luz visible, estos crustáceos pueden ver la luz ultravioleta, la visible y parte de la infrarroja cercana porque sus ojos contienen filas apiladas de fotorreceptores, cada uno sintonizado a diferentes partes del espectro.
"Tomamos prestada esa idea para que nuestra cámara pudiera recopilar varios tipos de información óptica desde el mismo lugar y al mismo tiempo. Esto resulta muy útil cuando se necesita que las imágenes se alineen perfectamente durante una cirugía", explica Gruev.
La nueva cámara integra diminutos filtros a nivel de píxel y capas de detección de luz apiladas, lo que permite detectar por separado las señales ultravioleta, visible e infrarroja cercana en un solo chip. Los investigadores también utilizaron una lente basada en espejos para mantener enfocado el amplio rango de longitudes de onda y desarrollaron un software de reconstrucción de imágenes para convertir las diferentes señales en imágenes nítidas y bien alineadas.
Este diseño permite utilizar longitudes de onda infrarrojas para detectar el verde de indocianina (ICG), un colorante estándar que se emplea para localizar ganglios linfáticos. Una vez localizado el ganglio, la cámara puede realizar una breve medición con luz ultravioleta que detecta la fluorescencia inherente del tejido, lo que permite determinar si el ganglio linfático es canceroso sin necesidad de un marcador específico para el cáncer. La luz visible proporciona una imagen estándar de la cámara que ofrece a los cirujanos el contexto anatómico necesario para comprender lo que están observando.
UN ESCUDO CONTRA LAS SEGUNDAS OPERACIONES
Los investigadores probaron el sistema en varias etapas. Primero, en pruebas de laboratorio controladas, demostraron que la cámara podía capturar información ultravioleta, de color e infrarroja cercana simultáneamente, y midieron su sensibilidad y precisión.
A continuación, probaron la cámara en muestras de células cancerosas y posteriormente en muestras de cáncer de mama recién extirpadas, que abarcaban 94 ganglios linfáticos de 33 pacientes. Las muestras se compararon con los hallazgos patológicos estándar de patólogos que no tuvieron acceso a los resultados de las imágenes ultravioleta. La lectura ultravioleta alcanzó una sensibilidad del 97% y una especificidad del 89%, mientras que la señal infrarroja cercana permitió localizar los ganglios linfáticos de forma fiable.
Los investigadores señalan que, si bien estos resultados son muy alentadores, consideran que la cámara es una herramienta de apoyo para la toma de decisiones quirúrgicas y el estudio de la patología, no para reemplazar el juicio clínico de los expertos.
A continuación, los investigadores planean pasar de demostrar el funcionamiento de la cámara en tejido recién extirpado a un flujo de trabajo práctico para el quirófano. Para ello, necesitan probar el sistema en grupos de pacientes más amplios y diversos, mejorar la sensibilidad y la velocidad de la luz ultravioleta y desarrollar herramientas de procesamiento en tiempo real que funcionen correctamente durante la cirugía.
También planean estudiar otras afecciones que pueden tener un aspecto similar al cáncer, como la inflamación o la fibrosis, y continuar desarrollando el hardware para que pueda utilizarse de forma segura y cómoda en un entorno clínico estéril.
