La Estimulación Cerebral Profunda, un avance médico que va de la mano con la tecnología de simulación

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Actualmente los avances tecnológicos han permitido que diversas industrias puedan realizar múltiples acciones para beneficio de la humanidad. Tal es el caso de la medicina, sector en el que la innovación tecnológica ha brindado una oportunidad a millones de personas a nivel mundial, ya sea para la detección temprana de una enfermedad, una cura o un tratamiento que ayude a mejorar la calidad de vida.

Un reciente ejemplo es el Doctor Simon J. Graham, físico y científico de Resonancia Magnética de Imágenes (MRI) en el Departamento de Biofísica Médica en el Sunnybrook Research Institute en Canadá y la Doctora Clare McElcheran, quienes desarrollaron una manera segura para tratar a los pacientes con Estimulación Cerebral Profunda, DBS, por sus siglas en inglés.

Dicho procedimiento quirúrgico se realiza principalmente para tratar síntomas neurológicos, comúnmente presentados por enfermos de Parkinson, cuyos síntomas no pueden ser controlados con medicamentos. El procedimiento se hace a través de un neuroestimulador que envía estimulación eléctrica en áreas específicas del cerebro, sin embargo se llegan a presentar algunos problemas de seguridad causado por un calentamiento en las puntas de los cables conductores al momento de hacer una resonancia magnética. Por lo tanto, y para este proyecto médico, se necesitaba encontrar una manera de disminuir el calor durante el proceso de Resonancia Magnética de Imágenes para pacientes que tuvieran un implante DBS.

Para solucionar este problema era necesario hacer una simulación para conocer diversos parámetros y optimizar algunas características sin tener que hacer experimentos abiertos. En este caso, se utilizó un software de simulación desarrollado por Altair, llamado FEKO con el cual se simuló el ambiente para crear los campos eléctricos y magnéticos necesarios para la formación de imágenes, y así poder calcular el campo electromagnético.

Actualmente los sistemas para la aplicación clínica de una Resonancia Magnética de Imágenes operan con 2 intensidades de campo magnético diferentes, 1.5 teslas y 3 teslas. La estrategia de transmisión de radiofrecuencia paralela que se está desarrollando es para 3 teslas, donde el hardware existente es muy rudimentario, por esta razón las simulaciones ayudan a determinar cómo diseñar el hardware correcto y así maximizar sus capacidades.

“FEKO fue esencial para el éxito de nuestro proyecto. Nos permitió evaluar la viabilidad de nuestra técnica y ayudó a informar las decisiones de diseño para construir el sistema óptimo para lograr nuestro objetivo” explicó la Doctora Clare McElcheran.

“Para nosotros en Altair es muy gratificante poder poner al servicio de la medicina nuestra tecnología de simulación y optimización. Estamos muy ansiosos de que este proyecto pueda ya estar listo para uso humano, para así poder ver los resultados en la mitigación de los síntomas motrices en los enfermos de Parkinson (…) Sabemos que esta proyecto fue realizado en Toronto, pero sin duda será un cambio en la medicina que impactará a todo el mundo”, comentó Ottmar Kappers, Country Manager de Altair en México.

Con la experimentación y simulación el resultado ha sido la reducción casi completa en el calentamiento en las puntas de los electrodos, con la meta de que no haya más de un grado Celsius de elevación en la temperatura, y a pesar de que este procedimiento aún no está totalmente probado en humanos o enfermos de Parkinson, el equipo McElcheran – Graham está entusiasmado de que muy pronto comenzarán a ver las pruebas iniciales para ayudar a tratar los males que afectan a miles de pacientes con esa enfermedad.

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