Cómo Brainlab utiliza la visión 3D para posicionar a los pacientes con precisión

Thermal image scanning and Brainlab and Cognex 3D machine vision camera

La terapia de radiación, o radioterapia, es un procedimiento médico no invasivo. Se utiliza habitualmente para tratamientos contra el cáncer gracias a su capacidad de controlar el crecimiento celular y disminuir los tumores. El tratamiento utiliza radiaciones ionizantes administradas por un acelerador lineal para dañar el material genético del tejido maligno e impedir que continúe la división celular. La orientación y la calibración de los haces de radiación deben ser precisas, ya que a veces la separación entre el tejido sano extremadamente importante y el tejido maligno es milimétrica, por lo que se sigue de cerca la posición del paciente.

Descripción general de la radioterapia

La radioterapia suele administrarse a diario durante varias semanas y cada sesión de tratamiento dura entre 10 y 30 minutos. La cantidad total de sesiones depende del tamaño y el tipo del cáncer. El tratamiento es no invasivo, por lo que el paciente está despierto durante el procedimiento.

En cada sesión, el paciente se acuesta en una camilla y los profesionales médicos posicionan su cuerpo para alinear el volumen objetivo (tumor) en el isocentro del tratamiento. Luego, el acelerador lineal rota alrededor de la camilla para dirigir el haz de radiación en los ángulos correctos para cubrir el objetivo. Durante el tratamiento, el paciente debe mantenerse en la posición planificada. Los márgenes submilimétricos significan que incluso los movimientos de respiración del paciente pueden causar un error de alineación. Por lo tanto, un equipo médico supervisa la posición del paciente en forma continua desde una sala contigua.

Superar los retos de los tratamientos médicos de alta precisión

A pesar de ser un procedimiento común, la radioterapia presenta desafíos. El nivel de precisión necesario limita el equipamiento que puede utilizarse durante el tratamiento. Afortunadamente, las nuevas tecnologías están entrando en las salas de tratamiento, diseñadas para ayudar a los profesionales médicos en la administración del tratamiento y ofrecer una mejor atención a los pacientes.

Un ejemplo de este avance tecnológico es un sistema de posicionamiento y monitoreo desarrollado por Brainlab, un proveedor mundial de hardware y software médicos. Este sistema único combina la potencia del sistema ExacTrac® Dynamic de Brainlab con una cámara 3D-A5060 de Cognex, lo que lo convierte en eficaz para aplicaciones de alta precisión y es capaz de:

  • Captura de imágenes de superficie 3D de alta resolución del cuerpo del paciente
  • Evitar obstrucciones en el campo de visión
  • Combinar las imágenes de huella de temperatura y radiografías estereoscópicas con las imágenes de superficie 3D 

La solución integrada resuelve la complejidad y ofrece precisión submilimétrica

ExacTrac Dynamic es un sistema de radioterapia automatizado guiado por imágenes que permite colocar a los pacientes con precisión. Durante los tratamientos de radioterapia, el sistema sigue la posición del paciente en tiempo real con la cámara de superficie térmica y utiliza radiografías estereoscópicas para una verificación interna (anatomía ósea). ExacTrac Dynamic evita que el paciente se desvíe involuntariamente de la posición planificada y garantiza que la radiación se dirija con precisión al tejido canceroso, protegiendo las células sanas.

La cámara 3D-A5060 de Cognex es una cámara de escaneo de área 3D diseñada para tomar imágenes 3D de alta resolución utilizando la tecnología LightBurst. La tecnología LightBurst ofrece imágenes con nubes de puntos 3D con un campo de visión completo en tan solo 200 milésimas de segundos, por lo que brinda mayor rendimiento y menores tiempos de los ciclos para aplicaciones donde el tiempo es importante, como la radioterapia. Las imágenes de nubes de puntos 3D se construyen a partir de 1.5 millones de puntos de datos 3D para reconstruir con precisión las características superficiales de una imagen.

Juntos, ExacTrac Dynamic y la 3D-A5060 hacen que sea posible para los profesionales médicos realizar procedimientos de alta precisión con precisión submilimétrica. Las imágenes 3D de alta resolución en tiempo real generadas por esta poderosa solución integrada resuelven una variedad de desafíos clínicos que antes requerían de múltiples sistemas.

Gif animado de Brainlab y la cámara de visión artificial 3D de Cognex

Resultados y aplicaciones en el mundo real

La innovadora solución de posicionamiento y monitoreo de Brainlab se utiliza en prácticas médicas de todo el mundo. Aunque la aplicación inicial del sistema fue la radioterapia, sus usos van más allá y ofrece tratamientos para una mayor variedad de necesidades de los pacientes. Por ejemplo, profesionales médicos han implementado el sistema con éxito para tratar otras enfermedades médicas desafiantes, como múltiples metástasis cerebrales y tumores de próstata y columna. En forma similar a las imágenes obtenidas por ExacTrac Dynamic y la A-5060 3D, los beneficios de esta solución van más allá del nivel de la superficie.

Acerca de Brainlab

Logo de Brainlab

Brainlab® ofrece tecnología de punta que beneficia a pacientes médicos en todo el mundo. El hardware y software de la empresa ofrecen la capacidad de planificar, monitorear y brindar tratamientos efectivos para pacientes con distintas afecciones médicas, que incluyen cánceres y otras enfermedades funcionales. Brainlab ofrece las herramientas avanzadas necesarias para optimizar la planificación, posicionamiento, monitoreo y verificación de los tratamientos para obtener resultados satisfactorios en diversas aplicaciones, como la oncología (concretamente la radioterapia y la radiocirugía), la cirugía guiada por imágenes y soluciones de quirófano integradas, así como el uso compartido y la mejora de imágenes.

 

La investigación e información sobre los tratamientos y procedimientos médicos descritos anteriormente fueron obtenidas de:

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