Nueva tecnología en Pro de mejoras para pacientes con cáncer y los niños nacidos con deformidades faciales

Profesores y alumnos de la Escuela de Ingeniería Cockrell en la Universidad de Texas en Austin están desarrollando formas para pacientes con cáncer y los niños nacidos con deformidades faciales para tomar decisiones más informadas acerca de cirugías reconstructivas que sería más agradable estéticamente y práctico basado en su tipo de cuerpo y preferencias personales.

La investigación interdisciplinaria, que incluye la ingeniería biomédica Profesor K. Mia Markey e ingeniería aeroespacial Profesor K. Ravi-Chandar, profesores y estudiantes con pares de los médicos y los pacientes en la Universidad de Texas MD Anderson Cancer Center y el Centro Médico Dell Children of Central Texas.
Los investigadores de ambos centros médicos están utilizando nueva tecnología de imágenes 3D de superficie y algoritmos para abordar una de las cuestiones más difíciles para los pacientes con cáncer y niños que enfrentan una cirugía reconstructiva: ¿Qué procedimiento es adecuado para mí?
"Con los pacientes de cáncer de mama, por lo general son candidatos para más de un tipo de cirugía reconstructiva y la única razón para elegir uno sobre otro es la preferencia del propio paciente", dijo Markey. "Así que el paciente puede ser capaz de comprender las diferencias en los costos o el tiempo un procedimiento requerirá que ella esté en el hospital, pero en términos de entender cómo va a cambiar su apariencia, ella no sabría una razón para elegir un procedimiento más el otro ".
Opciones con sede fuera de las preferencias de los pacientes
Pero Markey, junto con un equipo de cirujanos, médicos y psicólogos en el MD Anderson, apunta a cambiar eso. Los investigadores se encuentran en medio de varios proyectos de investigación - financiada por la Sociedad Americana del Cáncer y los Institutos Nacionales de la Salud - para desarrollar la tecnología para la cuantificación de los resultados quirúrgicos y la comprensión de las percepciones de los pacientes sobre los cambios en su apariencia.
Tradicionalmente, el área del cuerpo de un paciente que será reconstruida se mide por los médicos con la cinta de medición. Pero es difícil saber por adelantado qué mediciones son importantes - es decir, múltiples mediciones puede ser necesario - y el método puede ser incómodo para los pacientes.
Markey y su equipo están simplificando el proceso, sin embargo, mediante el uso de la tecnología disponible en el mercado de imágenes en 3D de superficie. La tecnología tiene varias fotos de pacientes antes de la cirugía y construye modelos en 3D y las mediciones del área fotografiada en cuestión de minutos.
Tales modelos se pueden utilizar para construir simulaciones de lo que un paciente se vería como si él o ella tenía un procedimiento. Para los pacientes con cáncer sometidos a cirugía facial reconstructiva, los modelos ayudarían a definir mejor los resultados cosméticos. Y para los pacientes con cáncer de mama, que a menudo deben elegir de múltiples procedimientos, las simulaciones haría más fácil decidir qué procedimiento proporciona el efecto más física deseada.
"Estamos tratando de hacer esto de una manera honesta, por lo que no se trata sólo de fantasía infografía. Ellos proporcionan a los pacientes un cuadro realista de lo que se vería después de la cirugía y están limitados por lo que es en realidad quirúrgicamente posible, "dijo Markey.
El objetivo mayor de uno de los proyectos de investigación es identificar similitudes subyacentes en los pacientes con cáncer de mama - como la edad, los sentimientos sobre problemas de imagen corporal, antecedentes patológicos, etc - por lo que los cirujanos y los médicos pueden proporcionar a las mujeres las opciones de cirugía reconstructiva que son más adaptado a sus necesidades individuales, las expectativas después de la cirugía y las características físicas y mentales.
Markey, junto con Merchant Fátima, una alumna de ingeniería y de la Universidad de Houston, profesor adjunto, y Michelle Fingeret, psicóloga clínica y profesora asistente en la Universidad de Texas MD Anderson Cancer Center, están en el proceso de recogida de hasta 500 encuestas de mama pacientes con cáncer sometidos a cirugía reconstructiva en el MD Anderson. Las respuestas de las encuestas con el tiempo ayudará a los investigadores crear algoritmos complejos que - de manera similar a como Netflix y Amazon se puede predecir qué películas o productos a una persona le va a gustar basado en el historial de compras y sus intereses - un médico podría recomendar procedimientos quirúrgicos basados ​​en un paciente, historia clínica y la deseada apariencia física después de la cirugía.
Si bien las encuestas y estudios no beneficiará a las mujeres que actualmente reciben tratamiento para el cáncer de mama, Fingeret dijo que muchos de ellos quieren participar porque saben que los "perfiles de la imagen corporal" derivados de sus respuestas ayudarán a otro paciente en el camino.
"Tenemos tasas de participación muy alto [en las encuestas.]", Dijo Fingeret, profesor asistente en el Departamento de Ciencias del Comportamiento con citas comunes en los Departamentos de Cirugía Plástica y Cirugía de Cabeza y Cuello de la Universidad de Texas MD Anderson Cancer Center. "Cuando le decimos a la gente el objetivo de esta investigación, están muy interesados ​​en ayudar a los demás porque van a decir que es probablemente la decisión más difícil que he tenido que hacer".
El grupo también está dirigiendo un estudio independiente sobre el número de pacientes con cáncer que requieren cirugía reconstructiva facial adaptarse a problemas de imagen corporal y los cambios en el tiempo. En tales casos, los pacientes normalmente no tiene una opción sobre el tipo de procedimientos de reconstrucción debido a que el objetivo de la cirugía es eliminar los tumores cancerosos y mantener o restablecer la función tanto como sea posible.
La investigación tiene como objetivo desarrollar un camino para una mejor definición de los resultados cosméticos.
Creación de la esfera central de los niños de Texas
En los días de Adriana Da Silveira a día de trabajo, la necesidad de definir mejor los resultados cosméticos de los pacientes es muy grande.
Los niños nacidos con deformidades faciales como labio leporino o microsomía hemifacial - una condición caracterizada por la cara y el cráneo asimétrico - pasan a través de su oficina en el Centro Médico de Niños de Dell, donde es jefe de la ortodoncia en el Centro de Cirugía Craneofacial y Plástica Reconstructiva. Debido a que las deformidades de sus pacientes han existido desde el nacimiento, Da Silveira, el Dr. Patrick Kelley y otros cirujanos plásticos dificultades para explicar a los padres que su hijo se verá como después de un procedimiento quirúrgico. Después de todo, no hay un marco de referencia para lo que el niño habría parecido había ocurrido nunca la deformidad.
"Básicamente, es como vamos a tener que adivinar", dijo Da Silveira. "Los padres quieren saber lo que su hijo va a ser en el final, pero cuando no lo pueden ver y no hay manera visual para mostrar, sólo tienen que confiar en nosotros. Y para un niño es difícil decir cuál es la aspecto normal o aceptable de una cara es. "
Markey y estudiantes de la UT de ingeniería están aplicando la misma tecnología de imágenes 3D utilizada en el MD Anderson para ayudar eventualmente Da Silveira y otros cirujanos.
Los investigadores están en el proceso de recolección de imágenes en 3D y las mediciones de los niños entre 7-12 hispanos que no tienen deformidades faciales. El grupo representa la mayor población de niños atendidos en el centro y las imágenes de ellos podría ayudar a los investigadores a determinar cuáles son las características faciales se consideran normales o estéticamente agradable en el rostro de un niño hispano en ese grupo de edad.
Después de un total de 80 imágenes se recogen, el atractivo de las fotos será nominal. Los investigadores planean desarrollar correlaciones estadísticas de estas calificaciones y proporcionar a los médicos con guías o simulaciones por ordenador de las características faciales que se consideran más atractivos - ya sea cuando una nariz más pequeña tiene la forma o la anchura de una sonrisa es más grande.
En cierto sentido, estos avances ayudarán a poner cara a los niños de Texas central. En el camino, se les proporciona a los estudiantes Markey con oportunidades prácticas de investigación que de otra manera no recibirían.
"Si usted va a un hospital y voluntario, usted no va a conseguir el mismo nivel de interacción como he llegado hasta aquí", dijo Brian Ku, quien será el último año de ingeniería biomédica en el otoño y está ayudando a liderar la tarea de recoger imágenes.
Ku se encuentra entre un grupo de estudiantes - de pregrado a través de post-doctorado y que representan una amplia gama de disciplinas de ingeniería - que contribuyen a la investigación. Los estudiantes han tenido la oportunidad de ver e interactuar con cirugías de pacientes sometidos a cirugía reconstructiva - experiencias que Markey dice que son cruciales para su educación.
"Mientras desarrollaba mi carrera investigadora y el pensamiento de la dirección que yo podía ir, que era importante para mí hacer algo que la gente no dijo: '¿Por qué? Quería que la gente reconozca su importancia ", dijo Markey. "Y con esto, podemos ver que la investigación va a ayudar a alguien. Así que, aunque es emocionante descubrir algo nuevo en nuestro trabajo, es igual de emocionante saber que podemos impactar la vida de una persona para bien."