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[Patente de Invención] “Un método para procesar imágenes cerebrales”: el desafío de detectar la Epilepsia tempranamente

Dr. Francisco Zamorano M.

El Dr. en Ciencias Médicas, Francisco Zamorano Mendieta, de la división de Neurociencia del Centro de Investigación en Complejidad Social de la Facultad de Gobierno de la Universidad del Desarrollo, es uno de los científicos que forman parte del Centro Avanzado de Epilepsia de la Clínica Alemana de Santiago. Cada semana, los casos de pacientes con distintos grados de Epilepsia y que son posibles candidatos a cirugía, son analizados para determinar la estrategia a utilizar y estudiar las estructuras comprometidas, de acuerdo a la información y las imágenes obtenidas previamente.

Muchas de las epilepsias se dan en el Hemisferio Izquierdo que, en la mayoría de los individuos, es el hemisferio dominante que controla el lenguaje, el pensamiento lógico y la escritura. En él se encuentran el Área de Broca y el Área de Wernicke (ambas especializadas en el lenguaje). Si una de estas áreas presenta alguna lesión, el cirujano debiese intervenir sin resecar estas áreas elocuentes. En otras palabras, se trata de minimizar el riesgo de que se afecte o dañe alguna función primordial.

Los antecedentes

Para determinar si un paciente califica para la cirugía de la epilepsia, se deben realizar varios exámenes: primero, una evaluación clínica; luego, se realiza una electroencefalografía de superficie; posteriormente, estudios imagenológicos (MRI); finalmente, se puede realizar un estudio PET (Positron Emission Tomography) o Tomografía por Emisión de Positrones. Éste es un examen imagenológico que utiliza una molécula de importancia biológica marcada con isótopo radioactivo, llamada “radioligando”, cuya función es identificar procesos o estructuras patológicamente alterados.

Es en este punto en donde surge las preguntas “¿cómo sabemos qué áreas de la corteza están realmente involucradas? ¿cuál es la que hay que resecar?”. Para poder responderlas, el paciente es tratado con glucosa  radioactiva – que se metaboliza en el cerebro -, dado que cuando éste se encuentra en un período ictal, la región en donde está la lesión va a consumir mucha más glucosa que el resto: unas 10 o 20 veces más. Dependiendo del paciente, hay algunos que pueden tener crisis cada dos días, una vez a la semana, diez crisis al día, y “ésos son los candidatos a una cirugía”, afirma el investigador del CICS.

Sin embargo, para el Dr. Zamorano, sigue siendo difícil determinar el lugar exacto en donde está la lesión, por lo cual se hace necesaria la realización de estudios interictales, esto es, entre crisis, en donde la región epileptogénica disminuye el consumo de glucosa, pero también lo disminuye en relación al resto de la corteza. Al comparar ambos hemisferios del cerebro, se puede notar qué zonas muestran más o menos glucosa y, entonces, se puede estimar dónde está la lesión. Pero, el investigador del CICS insiste en que “el PET no tiene buena resolución espacial; entonces resulta muy difícil identificar la lesión con precisión”.

La patente de invención

Tras esta necesidad clínica detectada por el Dr. Francisco Zamorano junto al Dr. Pablo Billeke, ambos neurocientíficos, surge esta iniciativa de invención que contó con el apoyo de la Universidad del Desarrollo, a través de la Oficina de Desarrollo Tecnológico iCono UDD y la Unidad de Imágenes Cuantitativas Avanzadas de la Clínica Alemana de Santiago. y la Clínica Alemana de Santiago.

Mediante la utilización de un algoritmo, se determina el lado sano – ya conocido a partir del electroencefalograma realizado. De esta forma, es posible crear un cerebro virtualmente sano basado en la información del hemisferio no lesionado, es decir, se crea un cerebro sano a partir de uno enfermo.

Dada la toxicidad de los distintos radiotrazadores, su uso se reserva para casos de epilepsia refractaria, debido a que existe un riesgo de carcinogénesis que aumenta durante los procesos de replicación celular, principalmente en la niñez.

Es así, que la idea propuesta por el Dr. Zamorano permite que, por cada niño que se haga este examen, se puede generar un nuevo cerebro virtualmente sano. De esta forma, se podrá hacer una comparación entre los dos cerebros (sano y enfermo), pero se obtendrá un resultado cualitativo; sin embargo, en esta etapa se puede realizar un estudio cuantitativo basado en los valores provenientes de cerebros virtualmente sanos obtenidos de pacientes previos, específicos para el rango etáreo.

Finalmente, se realiza un análisis que permitirá la comparación de cada voxel del cerebro del paciente con una distribución normal, correspondiente al voxel de la base de datos. De esta forma es posible generar un mapa cortical de probabilidades que indicará la región que presenta la alteración patológica de manera precisa.

En resumen, el método propuesto permite generar una base de datos en la que, mientras más pacientes se realicen este examen, más robusta será la base de datos y, por lo tanto, los resultados van a ser más precisos. Además, se obtendría una base de datos de niños que no existe en la actualidad. “La patente es el método, no la base de datos”, aclara Zamorano. “Y ese método se puede ocupar de cualquier manera, cambiando formas, usando distintos algoritmos, pero siguiendo los pasos que se entregan” concluye.

Doctorado en Ciencias de la Complejidad Social UDD - En proceso de Evaluación - No Acreditado