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Fluorescence intraoperative imaging platform for tumor margin delineation

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Orientación molecular por fluorescencia en infrarrojo cercano como técnica de imagen quirúrgica

Las técnicas de imagen se han convertido en las mejores aliadas para la detección, la estadificación y el tratamiento de los tumores malignos. Pero su inclusión en el equipamiento de cirugía y endoscopia, para deliminar con exactitud la extensión de tumores y lesiones, plantea dificultades.

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El principal problema al que se enfrentan los médicos durante el seguimiento y la resección endoscópica es la ausencia de información funcional y molecular que facilite el determinar la neoplasia que se debe extirpar. En una endoscopia, la diagnosis se basa fundamentalmente en características macroscópicas observables mediante colores. De manera similar, en una cirugía se dispone de información de tipo táctil, pero ésta es insuficiente para definir con precisión los márgenes tumorales. De ahí que con frecuencia las resecciones tumorales sean incompletas. De entre las técnicas ópticas existentes, la imagen dirigida de campo amplio con fluorescencia en infrarrojo cercano (NIR) se presenta como una de las opciones con más posibilidades de solucionar esta carencia en el ámbito clínico. El principal objetivo del proyecto «Fluorescence intraoperative imaging platform for tumour margin delineation» (FI2P4TUM), financiado con fondos europeos, es utilizar la imaginología con fluorescencia multiespectro en tiempo real para realizar una visualización tumoral molecular y cuantitativa en cirugía oncológica y endoscopias de control. Los investigadores diseñaron y construyeron un equipo radiológico que realiza capturas de imágenes a color y de fluorescencia NIR simultáneamente y con una velocidad de vídeo. La región espectral del infrarrojo cercano ofrece una mayor penetración de la luz en los tejidos. Los agentes fluorescentes mejoran la relación tumor/fondo, lo que facilita la localización del cáncer. La estructura modular de la plataforma permite adaptarla fácilmente a intervenciones abiertas o mínimamente invasivas y a la endoscopia de seguimiento. La validación preclínica de los distintos módulos de radiodiagnóstico intraoperatorio se llevó a cabo en modelos murinos de procesos cancerosos humanos. Durante dicha validación, las sondas fluorescentes NIR se basaron en anticuerpos aprobados para su uso clínico dirigidos contra receptores de factores de crecimiento. Los márgenes tumorales y de la lesión se calcularon mediante distintos métodos de segmentación de las imágenes. En el experimento llevado a cabo con la plataforma de radiodiagnóstico, las imágenes por fluorescencia se segmentaron siguiendo el método Otsu. Las imágenes segmentadas se superpusieron a la información a color para facilitar a los facultativos información sobre la ubicación y el grado de expansión de la lesión cancerosa. El equipo de FI2P4TUM acerca las técnicas de imagen molecular de fluorescencia NIR al entorno clínico. Cabe reseñar la puesta en marcha inminente de dos estudios clínicos encaminados a determinar la importancia de esta investigación para la práctica médica.

Palabras clave

Radiodiagnóstico, cáncer, margen tumoral, cirugía, estudio radiológico localizado, fluorescencia en infrarrojo cercano, endoscopia, segmentación, radiología molecular

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