Un equipo formado por investigadores del Instituto de Organización y Control de Sistemas Industriales (IOC) de la Universidad Politécnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC) y del grupo de investigación en Neumología del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL) ha diseñado y patentado un nuevo sistema para mejorar la exploración endoscópica de lesiones pulmonares periféricas, a partir de una sustancial mejora de las broncoscopias virtuales. Estas lesiones son los nódulos más pequeños situados en las ramificaciones más distales de los bronquios. El sistema, con el que se prevé mejorar el diagnóstico de cáncer de pulmón, permite a los médicos decidir con mayor seguridad si la broncoscopia real puede ser útil o no, evitando riesgos y molestias al paciente.

En los procedimientos médicos habituales de detección del cáncer de pulmón, las broncoscopias virtuales permiten la exploración de las lesiones pulmonares a partir de la reconstrucción en 3D del árbol traqueobronquial. Una vez realizada la exploración radiológica, el médico planifica la broncoscopia real, que se hace con un broncoscopio flexible, el dispositivo médico que se utiliza con fines diagnósticos o terapéuticos y con el que se extraen muestras de tejido pulmonar para hacer su biopsia.

El médico puede navegar virtualmente en las vías respiratorias con el sistema ideado por el equipo de la UPC, basado en las imágenes que proporcionan una broncoscopia virtual a partir de imágenes 2D de tomografía computarizada. Mediante un dispositivo háptico (táctil), el neumólogo puede simular los movimientos que realizaría posteriormente con un broncoscopio flexible. Es decir, puede planificar de forma muy realista la ruta más factible para acceder desde la tráquea a la zona lesionada del pulmón más periférica. También permite determinar si el extremo del broncoscopio contactará la lesión y, en caso contrario, a qué distancia quedará y qué técnica hay que usar para obtener la biopsia. Si en la planificación se determina que no hay acceso posible a la toma de tejido pulmonar, la exploración no se realizaría, evitándose así exploraciones fútiles.

La geometría y la cinemática como novedad

El sistema es novedoso porque, a diferencia de los sistemas actuales de broncoscopia virtual, tiene en cuenta la geometría y las restricciones cinemáticas del broncoscopio. Los investigadores han diseñado un programa informático y han adaptado técnicas robóticas de planificación automática de movimientos para definir la trayectoria desde la tráquea a una lesión pulmonar periférica seleccionada. Así, la punta del broncoscopio se ha modelado como una cadena cinemática con una base móvil, con tres grados de libertad (la curvatura de la punta, la rotación alrededor de su eje, y el avance hacia adelante).

El desarrollo de este innovador sistema forma parte del Proyecto GUIBRO, que llevan a cabo conjuntamente el equipo de la UPC -formado por Jan Rosell, Paolo Cabras y Alexander Pérez, del IOC- y el grupo de investigación en Neumología del IDIBELL, del que forma parte el investigador Antoni Rosell. El proyecto está financiado con dos becas FIS (Fondo de Investigaciones Sanitarias) del Ministerio de Economía y Competitividad, a través del Instituto de Salud Carlos III, y tendrá una duración de 3 años. El objetivo global del proyecto es el estudio, la implantación y la evaluación de sistemas de guiado por la ayuda en la realización de broncoscopias en el examen de lesiones pulmonares periféricas.