Científicos de la NASA diseñan una minicámara 3D para operar en el interior del cerebro

El Laboratorio de Propulsion a Chorro (JPL, en sus siglas en inglés) de la NASA ha desarrollado una cámara 3D tan diminuta que puede producir imágenes en tres dimensiones desde el interior del cerebro para ayudar a los cirujanos. Se trata de un endoscopio con una cámara, que ha sido denominada 'MARVEL', acrónimo de Multi Angle Rear Viewing Endoscopic tooL, y ha sido galardonada esta semana con el premio Outstanding Technology Development del Consorcio de Laboratorios Federales.

"Como una de las cámaras 3-D más pequeñas del mundo, 'MARVEL' está diseñado para la cirugía mínimamente invasiva del cerebro", dijo Harish Manohara, investigador principal del proyecto en el JPL. Manohara está trabajando en colaboración con el cirujano Hrayr Shahinian, en el Instituto de la base del cráneo en Los Angeles, que contactó al JPL para crear esta tecnología.

La cámara tiene 4 milímetros de diámetro y aproximadamente 15 milímetros de largo. Se inserta en un "cuello"flexible que puede barrer hacia la izquierda o la derecha, mirando alrededor de las esquinas con un máximo de arco de 120 grados. Esto permite un endoscopio altamente maniobrable.

Las operaciones con la pequeña cámara no requerirían la craneotomía abierta tradicional, un procedimiento en el que los cirujanos sacan gran parte del cráneo. Craneotomías resultan en mayores costos y largas estancias en los hospitales, en relación a la cirugía utilizando un endoscopio.

Endoscopios de imagen estéreo que emplean sistemas de doble cámara tradicionales ya están en uso para las cirugías mínimamente invasivas en otras partes del cuerpo. Pero la cirugía en el cerebro requiere aún más miniaturización. Por eso, en lugar de dos, 'MARVEL' tiene una sola lente de cámara.

Para generar imágenes en 3-D, la cámara de 'MARVEL' tiene dos aberturas --similares a la pupila del ojo-- cada uno con su propio filtro de color. Cada filtro transmite longitudes de onda diferentes de luz roja, verde y azul, mientras bloquea las bandas a las que el otro filtro es sensible. El sistema incluye una fuente de luz que produce los seis colores de la luz que están en sintonía los filtros. Las imágenes de cada uno de los dos conjuntos son luego unidas para crear el efecto 3-D.

Ahora que los investigadores han demostrado un prototipo de laboratorio, el siguiente paso es un prototipo clínico que cumpla con los requisitos de la Food and Drug Administration. Los investigadores refinan la ingeniería de la herramienta para que sea adecuado para su uso en entornos médicos del mundo real.

En el futuro, la tecnología de la cámara 'MARVEL' también podría tener aplicaciones para la exploración espacial. Una cámara en miniatura como estea podría ser puesta en pequeños robots que exploran otros mundos, enviando intrincadas vistas en 3-D de las características geológicas de interés.

"Se podría aplicar una función de zoom y obtener imágenes cercanas que muestran la rugosidad de la superficie de la roca y otros detalles microscópicos", dijo Manohara en un comunicado del JPL.