Mapa de calor cerebral identifica el origen de crisis epilépticas

Un nuevo software desarrollado por especialistas de Estados Unidos permite visualizar el punto de origen de convulsiones en casos de epilepsia
mapa de calor cerebral convulsiones. Crédito UCSF
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Hoy en día, los neurólogos y médicos tratantes de pacientes con epilepsia hallan el origen de las convulsiones repasando las ondas cerebrales e identificando lo alto y lo bajo de los picos y valles (la amplitud) y la rapidez con la que estos patrones se repiten u oscilan (la frecuencia). Sin embargo, cuando se produce una convulsión, la actividad eléctrica del cerebro se dispara tan rápido que los numerosos trazos del EEG pueden ser difíciles de leer.

Para hacer más efectivo el monitoreo de los pacientes con epilepsia, El Dr. Jonathan Kleen, profesor adjunto de Neurología y miembro del Instituto de Neurociencias Weill de la UCSF (California, Estados Unidos) encontró en los trazos de los EEG la posibilidad de crear un software novedoso y útil para los especialistas, motivado por la dificultad de lectura de estos exámenes en un caso particular.

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Rashetta Higgins había sufrido ataques epilépticos -hasta 10 a la semana- mientras dormía, en la escuela y en el trabajo. En abril de 2019, la mujer ingresó n la Unidad de Monitoreo de Epilepsia de la UCSF, con 10 camas, en el Centro Médico Helen Diller de la UCSF en Parnassus Heights, donde los cirujanos implantaron más de 150 electrodos. Los electroencefalogramas rastrearon la actividad de sus ondas cerebrales las 24 horas del día para localizar la región de tejido que había desencadenado sus tormentas cerebrales durante 29 años.

Sin embargo, durante una semana experimentó convulsiones, y en cada una de ellas, los trazados del EEG, suavemente ondulantes y que registraban la actividad cerebral normal, se transformaron repentinamente en los picos y valles irregulares que indican una crisis epiléptica.

El Dr. Kleen logró crear una película en 3D que muestra la actividad en todos los lugares registrados del cerebro . El resultado es un mapa de calor 3D multicolor que se parece mucho al mapa meteorológico de un huracán.

“El campo de visualización ha evolucionado en los últimos 20 años. Es un proceso que consiste en tomar enormes volúmenes de datos con muchos detalles -espacio, tiempo, frecuencia, intensidad y otras cosas- y destilarlos en una única visualización intuitiva, como una imagen o un vídeo en color”, indicó el especialista que también es experto en informática.

¿Cómo funciona este mapa de calor del cerebro?

El software desarrollado consiste en una representación cinemática en un modelo virtual en 3D del cerebro del paciente. Esto facilita a los especialistas la identificación del punto en el que comienza una crisis epiléptica, su dirección dentro del cerebro y la velocidad a la que se propaga. La mayor ventaja es que el mapa de calor se asemeja al análisis visual tradicional, pero es más sencillo de entender y está personalizado.

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Para distinguir las convulsiones de la actividad cerebral normal, el Dr. Kleen sumó las longitudes de las líneas de un electroencefalograma. Las convulsiones aparecen como picos altos y valles bajos que hacen que su longitud acumulada sea bastante larga, mientras que las ondas cerebrales suavemente onduladas hacen líneas mucho más cortas. El software de Kleen tradujo estas longitudes en diferentes colores, y así nació el mapa de calor cerebral como método de visualización.

“Verlo en el mapa de calor hace que sea mucho más fácil definir dónde empieza la convulsión, y si hay más de un sitio desencadenante. Además es mucho mejor para ver cómo se propaga la convulsión. Con los métodos convencionales, no tenemos ni idea de por dónde ocurre este proceso”, indicaron expertos de la UCSF.

Los investigadores están utilizando el mapa de calor como nueva tecnología en la UCSF para medir lo bien que señala el desencadenamiento de las convulsiones en el cerebro en comparación con el enfoque visual estándar. Hasta ahora, los mapas de calor se han utilizado en más de 115 pacientes. La revista Epilepsia publicó en su portada la tecnología de mapas de calor en 3D de Kleen y Knowlton y los investigadores hicieron que su software fuera de código abierto, así otros pueden mejorarlo.

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