- Fue diseñado por Fernando Arámbula
Cosío, del Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo
Tecnológico de la UNAM, para estudiantes de medicina
- El ambiente virtual incluye tamaño, textura
y características de esa glándula, de la vejiga
y la uretra, así como un bisturí que “corta”
tejido sobrante
Un sistema de simulación por computadora que visualiza
el tamaño, textura y características de la próstata,
la vejiga y la uretra fue desarrollado en la UNAM para asistir
a los estudiantes de medicina en las cirugías de esa glándula
crecida, uno de los padecimientos más comunes de los varones.
“Con la ayuda del simulador, los pasantes y residentes
médicos podrán ensayar y no tendrán que practicar
inicialmente en pacientes reales”, explicó Fernando
Arámbula Cosío, investigador del Centro de Ciencias
Aplicadas y Desarrollo Tecnológico (CCADET) de esta casa
de estudios.
Tras ocho años de trabajo, el ingeniero y doctor
en robótica creó el sistema de cómputo en
el Laboratorio de Análisis de Imágenes y Visualización
de esa entidad académica, junto con su colaborador, el
maestro en ciencias, Miguel Ángel Padilla Castañeda.
En conferencia, ofrecida en el auditorio Tlayolotl del
Instituto de Geofísica (IGf), Arámbula explicó
que otra de las ventajas de este equipo es que los usuarios podrán
probar su destreza, al observar por un endoscopio para la realización
del corte de tejido sobrante de la próstata crecida que
bloquea el flujo de orina.
“En una cirugía convencional donde se abre
al paciente, el galeno puede ver y manipular los órganos
y tejidos reales en tercera dimensión, pero con una técnica
menos invasiva y más utilizada para tratar la próstata
crecida, llamada Resección Transuretral de Próstata
(RTU, por sus siglas en inglés), no es posible verla en
tercera dimensión, sino a través de un endoscopio,
al que hay que habituarse antes de realizar los cortes de tejido”,
explicó.
Fiel a la realidad
El procedimiento RTU es el más utilizado para
tratar la próstata crecida (o hiperplasia benigna de la
próstata), que ocurre con frecuencia en hombres mayores
de 45 años, y cuya principal complicación es frenar
el flujo de orina.
La resección remueve el tejido blando de esa glándula
hipertrofiada alrededor de la uretra para reestablecer el flujo
urinario.
“El cirujano inserta en la próstata del
paciente un resectoscopio, equipo que incluye un endoscopio y
un elemento de resección. Con este último se reseca
el tejido blando de los lóbulos crecidos que obstruyen
la uretra, guiándose a través del endoscopio”,
explicó Arámbula.
El entrenamiento para este proceso se realiza tradicionalmente
in vivo, por lo que las oportunidades de practicar son limitadas,
o se compensan con modelos artificiales, llamados phantoms, que
son costosos y poco realistas, añadió el especialista.
El simulador por computadora para RTU consiste en un
ambiente virtual con un modelo en tercera dimensión de
la próstata, que permite aparentar deformaciones y resecciones
de tejido blando con un resectoscopio virtual (interfaz electromecánica),
semejante a uno real, con el que el entrenamiento de los residentes
en urología es fiel a la realidad.
Para imitar la forma, en tres dimensiones, de la glándula,
Arámbula y su equipo utilizaron imágenes de ultrasonido
transuretral, tomadas con una separación de cinco milímetros
a lo largo del eje principal de la próstata, y anotadas
automáticamente utilizando una técnica basada en
un algoritmo genético que ajusta un modelo de distribución
de puntos de la misma.
A partir de las imágenes tomadas, se obtuvieron
muestras sobre los contornos, a las que se interpolaron nuevos
cortes transversales para acercarse lo más posible a la
forma real de la superficie prostática.
Por cada nuevo corte obtenido, se generaron nuevos puntos
desde los contornos de la próstata hasta la uretra, creando
así el modelo virtual. Con un grupo mayor de puntos, se
logró una malla en tercera dimensión, con la que
fue posible desarrollar volumen, detalló.
Para representar la naturaleza deformable del tejido
blando, utilizó un método llamado de “resortes
y masas”, donde cada nodo en la malla representa un punto
de masa que se interconecta con sus vecinos mediante resortes,
y que se mueve en un medio viscoso.
“Desarrollamos también un algoritmo que
permite simular en tiempo real las resecciones y deformaciones
del tejido producidas durante una RTU, que consiste en remover
pedacitos del tejido virtual y deformar localmente el restante
alrededor de la zona resecada. El efecto después de varias
resecciones es el suave, pero progresivo colapso de la próstata”,
detalló.
Actualmente, Fernando Arámbula someterá
su proyecto a una validación en el Congreso Nacional de
Urología. “Queremos que sirva a los estudiantes y
residentes de urología, y debemos comprobar con ellos si
cumple su objetivo”, finalizó.
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