Seguimiento de fibras con alta definición revela anatomía cerebral con efectividad

El seguimiento de fibras de alta definición (HDFT) ofrece imágenes precisas, a todo color, de la red de fibras, en el cerebro, que reflejan con exactitud la anatomía del cerebro observada en los estudios quirúrgicos y de laboratorio, según un nuevo informe.

Los investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Pittsburg (Pitt) (UPMC, PA, EUA) publicaron sus resultados en la edición de agosto 2012, de la revista Neurosurgery, que apoyaron la idea de que los análisis HDFT pueden proporcionar valiosos conocimientos sobre los síntomas del paciente y la perspectiva de recuperación de lesiones cerebrales, y puede ayudar a los cirujanos a planificar sus métodos para eliminar los tumores y vasos sanguíneos anormales en el cerebro.

Cuando se realiza una cirugía profunda del cerebro, el neurocirujano puede tener que cortar o empujar los tractos de fibras del cerebro, es decir, los cables neuronales que conectan las áreas clave del cerebro, para llegar a una masa, de acuerdo con Juan Fernández-Miranda, MD, profesor asistente del departamento de cirugía neurológica, de la Facultad de Medicina en Pitt. Dependiendo de la localización del tumor y de la ruta de acceso quirúrgico que el cirujano necesita para llegar a ella, se pueden lesionar tractos de fibras que controlan las capacidades como la memoria, el lenguaje y la función motora.

“Los exámenes estándar, tales como resonancia magnética [resonancia magnética] o TC [tomografía computarizada] nos pueden mostrar si una masa se encuentra en el cerebro, pero no nos puede decir si una lesión está comprimiendo o empujando las fibras del cerebro, o si ya las ha destruido”, dijo el Dr. Fernández-Miranda. “Si bien los síntomas que el paciente está experimentando nos pueden dar algunas pistas, no podemos estar seguros antes de la cirugía si la eliminación de la masa interrumpirá vías importantes del cerebro, cerca o a lo largo de nuestra ruta quirúrgica a través de tejido cerebral para llegar a ella. Nuestro estudio muestra que la HDFT es una herramienta de imagenología que nos puede mostrar estos tractos de fibras para que podamos tomar decisiones informadas cuando planificamos la cirugía”.

Se utiliza un escáner de RM sofisticado para obtener datos para las imágenes HDFT, que se basan en la difusión de agua a través de las células cerebrales que transmiten impulsos nerviosos. Similar a un cable de alambres, cada tracto está compuesto de muchas fibras y contiene millones de conexiones neuronales. Otras técnicas de rastreo de fibras basadas en la RM, como la imagenología de tensor de difusión [DTI], no puede seguir, con exactitud, un conjunto de fibras cuando se cruzan con otra serie, ni pueden revelar los puntos finales de las vías en la superficie del cerebro, dijo el coautor, Walter Schneider, PhD, profesor del Centro de Desarrollo e Investigación del Aprendizaje (LRDC), del departamento de psicología de la Universidad de Pittsburgh, quien dirigió al equipo que desarrolló la HDFT.

Para el nuevo estudio, el Dr. Fernández-Miranda y sus colegas obtuvieron exámenes HDFT de 36 pacientes con lesiones cerebrales, incluyendo cánceres, y seis individuos neurológicamente sanos. También disecaron los tractos de fibras, tales como las vías de lenguaje y motricidad, de 20 cerebros humanos, normales, postmortem.

Los investigadores descubrieron que la HDFT replicó con exactitud las características anatómicas importantes, incluyendo la topografía del tejido cerebral, una región conocida como el centro semioval, donde se cruzan múltiples tractos de fibras; la curvatura aguda de las radiaciones ópticas que llevan la información a la corteza visual, y los puntos finales, en la superficie del cerebro, de las ramas del fascículo arqueado, que está implicado en el procesamiento del lenguaje.

Para la segunda parte del estudio, el equipo realizó exámenes HDFT en 36 pacientes antes de la cirugía, junto con estudios de imagenología que se suelen hacer como parte del proceso de planificación preoperatoria. Luego compararon la participación de las fibra predicha por la HDFT con lo que encontraron durante la cirugía.

“Los exámenes diferencian, con exactitud, entre el desplazamiento y la destrucción de las fibras por la masa”, dijo el coautor del estudio, Robert Friedlander, MD, profesor y director del departamento de cirugía neurológica del UPMC de Pitt. “La HDFT postoperatoria también reveló donde se habían hecho las incisiones quirúrgicas, validando, aún más, el poder de imagenología de la técnica”.

El Dr. Friedlander añadió que no se conoce todavía la cantidad de pérdida de fibras que debe ocurrir para que aparezca como una interrupción o para causar síntomas, o lo que constituye un daño cerebral irreversible. “Aunque hay más trabajo que debemos hacer para favorecer un desarrollo óptimo de la técnica, la HDFT tiene un gran potencial como una herramienta para neurocirujanos, neurólogos y expertos en rehabilitación”, dijo el Dr. Friedlander. “Es una forma práctica de hacer disecciones computarizadas de los cerebros de nuestros pacientes que nos pueden ayudar a decidir cuál será la ruta menos invasiva a una masa, y lo que podrían ser las consecuencias de ser agresivo o conservador en la eliminación de una lesión”.


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University of Pittsburgh School of Medicine