Investigadors de la UPC i l’IDIBELL patenten un sistema de guiatge a la broncoscòpia virtual per ajudar en el diagnòstic de càncer de pulmó

1920x1080-light-steel-blue-solid-color-background_1

Un equip format per investigadors de l’Institut d’Organització i Control de Sistemes Industrials (IOC) de la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC) i del grup de recerca en Pneumologia de l’Institut d’Investigació Biomèdica de Bellvitge (IDIBELL) ha dissenyat i patentat un nou sistema per millorar l’exploració endoscòpica de lesions pulmonars perifèriques, a partir d’una substancial millora de les broncoscòpies virtuals. Aquestes lesions són els nòduls més petits situats en les ramificacions més distals dels bronquis. El sistema, amb el qual es preveu millorar el diagnòstic de càncer de pulmó, permet als metges decidir amb més seguretat si la broncoscòpia real pot ser útil o no, evitant riscos i molèsties al pacient.

En els procediments mèdics habituals de detecció del càncer de pulmó, les broncoscòpies virtuals permeten l’exploració de les lesions pulmonars a partir de la reconstrucció en 3D de l’arbre traqueobronquial. Un cop feta l’exploració radiològica, el metge planifica la broncoscòpia real, que es fa amb un broncoscopi flexible, l’instrument mèdic que s’utilitza amb fins diagnòstics o terapèutics i amb el qual s’extreuen mostres de teixit pulmonar per fer-ne la biòpsia.

Amb el sistema ideat per l’equip de la UPC, basat en les imatges que proporciona una broncoscòpia virtual a partir d’imatges 2D de tomografia computeritzada, el metge pot navegar virtualment en les vies respiratòries. Mitjançant un dispositiu hàptic (tàctil), el pneumòleg pot simular els moviments que realitzaria posteriorment amb un broncoscopi flexible. És a dir, que pot planificar de forma molt realista la ruta més factible per accedir, des de la tràquea, a la zona lesionada del pulmó més perifèrica. També permet determinar si l’extrem del broncoscopi contactarà la lesió i, en cas contrari, a quina distància quedarà i quina tècnica s’haurà d’emprar per obtenir la biòpsia. Si en la planificació es determina que no hi ha accés possible a la presa de teixit pulmonar, l’exploració no es realitzaria, evitant-se així exploracions fútils.

La geometria i la cinemàtica com a novetat
La novetat que ofereix el sistema és que té en compte la geometria i les restriccions cinemàtiques del broncoscopi, cosa que no tenen els sistemes actuals de broncoscòpia virtual. Els investigadors han dissenyat un programari informàtic i han adaptat tècniques robòtiques de planificació automàtica de moviments per definir la trajectòria des de la tràquea a una lesió pulmonar perifèrica seleccionada. Així, la punta del broncoscopi s’ha modelat com una cadena cinemàtica amb una base mòbil, amb tres graus de llibertat (la curvatura de la punta, la rotació al voltant del seu eix, i l’avanç cap endavant).

El desenvolupament d’aquest innovador sistema forma part del Projecte GUIBRO, que duen a terme conjuntament l’equip de la UPC —format per Jan Rosell, Paolo Cabras i Alexander Pérez, de l’IOC— i el grup de recerca en Pneumologia de l’IDIBELL, de què forma part l’investigador Antoni Rosell. El projecte està finançat amb dues beques FIS (Fondo de Investigaciones Sanitarias) del Ministeri d’Economia i Competitivitat, a través de l’Instituto de Salud Carlos III, i tindrà una durada de 3 anys. L’objectiu global del projecte és l’estudi, la implantació i l’avaluació de sistemes de guiatge per l’ajuda en la realització de broncoscòpies en l’examen de lesions pulmonars perifèriques.

Scroll to Top