INVESTIGADOR(ES) PRINCIPAL(ES):

Roger Alfonso Gómez Nieto

0 horas

CODIGO CIE

JI6-15-2

Alvaro Angel Orozco Gutiérrez

Tutor

0 Horas

TIPO DE CONVOCATORIA

2014. Jóvenes Investigadores

TIPO DE PROYECTO

Investigación Básica

OBJETIVO(S)

OBJETIVO GENERAL DEL PROYECTO MARCO: "Desarrollar un sistema efectivo y apropiado de estimación del volumen de tejido activo cerebral para el mejoramiento de los resultados terapéuticos en pacientes con enfermedad de Parkinson intervenidos quirúrgicamente". Objetivos específicos: 1) Caracterizar los niveles de isotropía y anisotropía de las estructuras cerebrales estimuladas a partir del procesamiento de imágenes de resonancia magnética (MRI). 2) Determinar la distribución de voltaje generada por los electrodos DBS e el Núcleo subtalamico (STN) empleando elementos finitos para desarrollar un modelo matemático que relacione los parámetros de la DBS y su difusión eléctrica en las estructuras cerebrales. 3) Construir un modelo gráfico 3D a partir de MRI y Atlas cerebral que permita la visualización de las estructuras cerebrales estimuladas y el volumen de Tejido Activo generado en el sistema nervioso. 4) Identificar la relación entre VTA con los resultados terapéuticos y los efectos secundarios que puede producir la DBS en pacientes con enfermedad de Parkinson tomando como referencia la escala modificada de la severidad del Parkinson (UPDRS) y la escala de Hoehn y Yahr.

RESUMEN

La enfermedad de Parkinson (EP) es un grupo de desórdenes caracterizados por hipoquinesia, temblor y rigidez muscular. En los pacientes que sufren esta enfermedad la neurocirugía puede ser un tratamiento efectivo. Produciendo una lesión, una estimulación o bien depositando células en las estructuras cerebrales conocidas como núcleo subtalámico (NTN) y/o globus palidus internus, es posible aliviar los síntomas de la EP. Con el fin de localizar estas estructuras, la neurocirugía se vale de la inserción de un microelectrodo que estimula y registra la actividad bioléctrica de las neuronas que lo rodean y convierte dicha actividad en trazado impreso continuo, que permite al neurofiologo interpretar estos registros para identificar la zona con exactitud, este procedimiento quirúrgico se conoce como estimulación cerebral profunda. La estimulación eléctrica del sistema nervioso ha sido utilizada por muchos años para el tratamiento de una variedad de desórdenes neuronales, en especial en la enfermedad de Parkinson. Del mismo modo la creciente aceptación y el éxito de la tecnología de neuro-estimulación ha puesto en relieve la necesidad de estimar con exactitud la activación neuronal generada durante el procedimiento quirúrgico, ya que esa activación está altamente relacionada con los resultados terapéuticos y los efectos secundarios de la DBS aplicada en pacientes con enfermedad de Parkinson. La cuantificación de esta activación neuronal se conoce como el volumen de tejido acto (VTA). Y se puede interpretar como la cantidad de tejido cerebral que presenta excitación o respuesta eléctrica a la estimulación de los electrodos. Finalmente, cabe resaltar que la estimación de este volumen es el objetivo general que persigue el proyecto macro que soporta este proyecto de Joven Investigador. El propósito fundamental de la DBS es modular la actividad neuronal con campos eléctricos, no obstante, se conoce muy poco de la distribución de voltaje generada en el cerebro por los electrodos, por lo cual es muy difícil predecir cuales áreas cerebrales son directamente afectadas por la estimulación. Además, un aspecto importante en el proceso de estimar la distribución de voltaje es conocer el punto exacto del volumen cerebral en donde se encuentran los contactos del electrodo, esta tarea es el objetivo general del proyecto de Joven Investigador. Las actividades contemplaron la realización el software necesario para poder ubicar los electrodos usados en la estimulación cerebral profunda en los sistemas de coordenadas de referencia. Esto permitió llevar a cabo una parte crucial en el desarrollo del objetivo general del proyecto macro en el que se enmarca este trabajo del Joven Investigador.

ESTADO

Concluido

FECHA DE INICIO

20/01/2015

FECHA DE FINALIZACION

20/01/2016

PRODUCTOS

ANTEPROYECTO: Localización automática de electrodos de estimulación cerebral profunda en imágenes de tomografía computarizada: aplicación a la enfermedad de Parkinson

Maestría o Especialidad clínica

PUBLICABLE: A novel method for DBS electrodes segmentation based on automatic thresholding in computed tomography images

Artículo publicado en Revista de divulgación

Software de segmentación de electrodos DBS en Imágenes por Tomografía Computarizada.

Software