Conseguir una curación del 100% en cualquier caso de cáncer resulta un objetivo más que ambicioso a día de hoy. Sin embargo, la detección precoz en el caso del cáncer de mama puede constituir un punto de inflexión crítico y conducir a una recuperación total de la paciente, tal y como explica el Centro MD Anderson¹ de lucha contra la enfermedad.

El estudio de los tejidos sanos y cancerosos, de los tumores o el seguimiento de la evolución de las lesiones constituyen aspectos básicos en el trabajo investigador de esta enfermedad, que supone el 28,9% de los nuevos tumores² que se diagnostican a mujeres en España.

Para avanzar en este camino se precisan modelos antropomórficos de la mama en tres dimensiones que ayuden en la labor de investigación y formación en la detección de lesiones, el procesamiento de imágenes, en la creación de algoritmos de reconstrucción, y en la sustitución de la mama real en estudios clínicos virtuales.

Estos objetivos se encuadran dentro de un proyecto europeo³ cuya finalidad es crear una red internacional de investigación para el desarrollo de tecnología de producción de réplicas de mama basadas en el análisis computacional.

Limitaciones del 3D

Este proyecto, denominado Phenomeno⁴ y financiado con fondos europeos, pretende utilizar la experiencia de ingenieros, anatomistas, físicos y especialistas en imágenes de rayos X para mejorar la formación en investigación y favorecer la transferencia de conocimientos a la práctica clínica a través de la colaboración internacional y el intercambio de personal. Este conocimiento se volcará en el desarrollo de tecnología de producción de esos modelos físicos de mama.

Los expertos parten de la base de que esta carrera contra el cáncer de mama precisa modelos físicos tridimensionales antropomórficos de la mama que estén integrados por tejido real para investigar las lesiones, el rendimiento de los algoritmos de procesamiento de imágenes, los algoritmos de reconstrucción, el conjunto de la serie visual y para realizar estudios clínicos virtuales con reproducciones de la mama real.

Esta necesidad ha chocado tradicionalmente con las limitaciones que tiene el uso de la tecnología 3D en este campo, relacionadas con la cantidad limitada de materiales de impresión apropiados y con la disponibilidad de modelos computacionales antropomórficos. La configuración de esta red permitirá contribuir al desarrollo de una tecnología completa para la producción de modelos físicos de mama.

Segmentación de imágenes por resonancia

Hasta el momento, los investigadores han puesto en marcha equipos de trabajo para desarrollar los algoritmos de segmentación de imágenes mamarias por resonancia magnética y han clasificado las imágenes clínicas con cáncer de mama de casi un millar de pacientes. A continuación, han desarrollado modelos computacionales de mama por resonancia magnética con y sin lesiones tumorales, y han diseñado un algoritmo matemático para generar lesiones en modelos mamarios en 3D.

El proyecto ha conseguido imprimir varios modelos de mama en 3D basados en imágenes de resonancia magnética a través de un nuevo enfoque de impresión, que han sido validados en un sistema clínico de tomografía computarizada.

Tanto los maniquíes antropomórficos computacionales como los físicos ya están en uso en la práctica clínica, de forma que los primeros se han utilizado para el desarrollo de futuras técnicas de imagen mamaria.