Un software desarrollado por el profesor James Wakeling, del departamento de Fisiología Biomédica y Quinesiología, y por el estudiante Manku Rana, podría mejorar las actuales herramientas de imagen médica gracias a un método de procesamiento de señales que además permite ampliar el estudio de la función muscular.
El objetivo de Wakeling a la hora de desarrollarlo era mejorar los modelos usados en el software de simulación musculoesquelética que sirven para predecir cómo se mueve la gente y cómo actúan las fuerzas en sus articulaciones. “Ahora podemos ver realmente cómo cambia la estructura inte a de los músculos al contraerse”, afirma.
Para ello, su sistema utiliza imagen por ultrasonidos, tecnología de captura de movimiento 3D y el software de procesamiento de datos que han desarrollado, que, según afirman, es capaz de escanear y capturar mapas tridimensionales de la estructura muscular en 90 segundos.
Diagrama del procedimiento de escaneo de los músculos de la pantorrilla mediante una sonda de ultrasonido que realiza un movimiento de barrido mientras el sujeto está arrodillado en un tanque de agua. Fuente: Jou al of Biomechanics
“Para obtener la orientación 3D del fascículo muscular se recogen imágenes 2D con una sonda de ultrasonido lineal en el modo B, junto a un grupo de tres marcadores ópticos fijados a la sonda para obtener su posición y orientación en tres dimensiones”, explica José Fe ando Jiménez, profesor del departamento de Actividad Física y Ciencias del Deporte de la Universidad de Castilla-La Mancha (UCLM). El mecanismo de captura de movimiento informa sobre la posición y orientación de esos marcadores en función de una serie de traslaciones y rotaciones con respecto a un sistema de coordenadas.
En opinión de Jiménez, esta tecnología resulta prometedora porque la posibilidad de visualizar la arquitectura muscular en 3D ofrece ventajas relacionadas con aspectos biomecánicos. “Permitirá demostrar la utilidad de la tercera dimensión para ampliar el estudio de la función muscular”, comenta. “Sin embargo no queda evidenciado si permitirá el estudio de la lesión muscular”, puntualiza este experto.
Para Wakeling, se trata de un avance en el ámbito de la imagen médica, ya que sus predecesores necesitaban 15 minutos para hacer lo que el suyo realiza en menos de 2 minutos. “A los paquetes de software actuales les falta información importante acerca de la contracción muscular, que esta tecnología puede capturar”, asegura.
Según afirma el experto, podría haber entidades interesadas en llevar su método al mercado en un futuro cercano. El precio podría rondar los 10.000 dólares (unos 7.500 euros), aunque un sistema de resonancia magnética en un hospital sería “hasta cien veces más caro y requeriría de técnicos especializados para su mantenimiento y operación”, considera Wakeling. En opinión de Jiménez es relativamente sencillo aplicar esta tecnología a los dispositivos actuales de forma que “pronto los tendríamos en el mercado”.
No obstante, el desarrollo de los investigadores de la SFU se encuentra aún en una fase de ‘prueba de concepto’ y sus creadores reconocen que podrían realizarse mejoras tanto en los procedimientos de escaneo como en el software. “Podría escribirse en un código más rápido y más parte del proceso podría automatizarse”, considera Wakeling.
Los investigadores esperan que en última instancia este sistema dé lugar a nuevos programas de software para predecir el resultado de cirugías ortopédicas, como por ejemplo en la transferencia tendinosa para tratar problemas como la parálisis cerebral en niños.
Jiménez encuentra además otra vía de potencial aplicación en el estudio de los músculos lesionados: el sistema serviría para descartar, por ejemplo, la presencia de pequeñas lesiones fibrilares. “Generalmente, lesiones musculares sin daño histológico (en las células del tejido) como la contractura, la sobrecarga y las agujetas provocan dolor pero no se pueden visualizar mediante técnicas de imagen como la ecografía o la resonancia magnética”, explica. Por eso, según concluye Jiménez, interesaría comprobar si esta nueva herramienta sería eficaz para observar este tipo de daños, hasta ahora imperceptibles.