LIVERTRACK

Sistema de seguimiento de lesiones tumorales hepáticas
Sistema de seguimiento de lesiones tumorales hepáticas mediante aproximaciones biomecánicas para diagnosis temprana y planificación de tratamiento.
Descripción: 

Los tumores presentes en órganos abdominales corresponden a la gran mayoría de los tumores diagnosticados en la actualidad. Además, debido al gran riego sanguíneo que poseen órganos como el hígado, resulta fundamental una detección y un tratamiento lo más temprano posible con el objetivo de evitar la extensión de la enfermedad a otros órganos cercanos. En el caso de lesiones tumorales hepáticas, cabe destacar que el diagnóstico y tratamiento de este tipo de lesiones viene dificultado porque están localizadas en un órgano situado en la parte superior del abdomen, por debajo del diafragma y, por tanto, afectado por el movimiento respiratorio. Este movimiento suele ser no lineal y dependiente de la fisiología y las características biomecánicas de los órganos de cada paciente en particular.

El diagnóstico de una lesión tumoral hepática se realiza en base a imágenes procedentes de dispositivos de exploración no invasivos como la Resonancia Magnética (RM) y/o la Tomografía Axial Computerizada (TAC). Una vez localizada la lesión, la mayoría de las veces es necesario realizar una biopsia de parte de la misma y, la forma más habitual de hacerlo es mediante imágenes de Ultrasonidos (US). El problema es que la respiración del paciente dificulta la localización correcta de la lesión y, en algunos casos, complica su visualización mediante esta técnica. En estos casos, es muy interesante disponer de un sistema de registro de la imagen ecográfica durante el procedimiento con imágenes de RM y/o TAC preoperatorias. Esto obliga a realizar un registro blando entre imágenes y una compensación del movimiento respiratorio. Sistemas de registro rígido o afín de imágenes que cuantifican parcialmente el movimiento respiratorio están disponibles comercialmente. Sin embargo, la investigación ha demostrado que pueden existir errores residuales debido a la deformación del órgano. En la actualidad, la investigación se está centrando en analizar las ventajas de realizar un registro blando y, en este contexto, LIVERTRACK puede liderar los avances en Biomecánica Computacional para este tipo de registro ya que propone el desarrollo de un modelo biomecánico del hígado específico de paciente y construido a partir de imágenes médicas cuya finalidad sea realizar un registro deformable guiado por US para el diagnóstico y tratamiento de lesiones hepáticas.

El principal objetivo del presente proyecto es, por tanto, el desarrollo y validación de un modelo biomecánico de hígado humano in-vivo, específico de paciente y obtenido a partir de imágenes médicas, capaz de simular la deformación que sufre dicho órgano en procesos como la respiración. El modelo biomecánico a desarrollar será validado mediante su inclusión en un sistema de guiado quirúrgico para la realización de biopsias y planificación del tratamiento. El nivel de precisión de la herramienta a desarrollar vendrá dado por la capacidad del modelo para predecir, en tiempo real, el desplazamiento que sufre el tumor debido al movimiento respiratorio; se espera obtener un error máximo de 5mm respecto del centro de la lesión tumoral. Para la consecución de dicho objetivo, se investigará en procesos que aceleren los cálculos (consiguiendo un refresco de, al menos, 15 Hz) y que hagan estos modelos viables para el uso clínico.

Este proyecto está financiado por el Ministerio de Economía de Competitividad dentro del Programa Estatal de Investigación, Desarrollo e Innovación Orientada a
los Retos de la Sociedad en el Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2013-2016 con número de expediente DPI2013-40859-R.

Investigadores: 
Año: 
2015