El cuerpo de una mujer estadounidense ha sido reconstruido digitalmente de rodajas muy finas, creando un modelo para experimentos demasiado arriesgado intentar en cuerpos reales
Murió hace dos décadas, pero su cuerpo sigue vivo en forma digital. El cadáver de una mujer estadounidense ha sido rebanado más de 5000 veces para crear el cuerpo digital más detallado del mundo. El «fantasma humano» está disponible en línea y hará posible realizar experimentos que ningún ser humano vivo podría sufrir.
No se sabe mucho acerca de la mujer, ni siquiera su nombre. Todo lo que sabemos es que ella era obesa y murió de enfermedad cardíaca a la edad de 59 en algún lugar de Maryland. Su marido dio permiso para que su cuerpo pudiese ser utilizado por el Proyecto Humano Visible, creado por la Biblioteca Nacional de Medicina en Bethesda, Maryland.
El objetivo original del proyecto era proporcionar sujetos digitales para la educación médica, pero ya los investigadores han comenzado a apreciar su potencial para el modelado de experimentos peligrosos.
Cuando se inició el proyecto, los cuerpos de dos personas, una mujer y un hombre, fueron escaneados ampliamente usando resonancia magnética y tomografía de exploración. Luego fueron congelados, en rodajas finas, que se fotografiaron. Las primeras fotos fueron liberadas de nuevo en la década de 1990, y ha sido accedido miles de veces para investigación. Muchos equipos también han reconstruido en versión digital el cuerpo del hombre juntando las partes (ver «Frankenstein digital» más abajo).
Ahora se ha recreado el cuerpo de la mujer, con mucho mayor detalle. Ella fue digitalizada con una resolución mucho mayor, gracias a que se utilizaron cortes más delgados. El cadáver de sexo masculino fue seccionado a intervalos de 1 milímetro; la mujer a intervalos de sólo un tercio de milímetro.
El cuerpo virtual es un trabajo de Sergey Makarov en el Instituto Politécnico de Worcester en Massachusetts y sus colegas. Utilizaron software para ayudarles a unir las miles de imágenes, y el modelo final fue revisado por cinco médicos, cada uno con una especialidad médica diferente. «Tiene que ser anatómicamente correcto», dice Makarov, quien presentó el trabajo en la reunión Ingeniería de IEEE en la Sociedad de Medicina y Biología (IEEE Engineering in Medicine and Biology Society meeting) en Milán, Italia, el mes pasado.
Su fantasma es la reconstrucción digital más detallada de un cuerpo humano completo. Tiene 231 partes de tejido, que van desde la tráquea a los globos oculares, pero falta el cartílago de la nariz y otras 14 partes del cuerpo.
Otros equipos han creado fantasmas de resonancia magnética y con tomografía computarizada de voluntarios vivos, pero la resolución es para nada tan buena. Las exploraciones del cuerpo enteras toman varias horas y cualquier movimiento ligero desenfoca la imagen. Los escáneres también carecen de color, lo cual es importante para la comprensión de los diferentes tejidos, dice Makarov.
«Las imágenes de secciones en color permiten distinguir prácticamente todas las estructuras anatómicas que las conforman», dice Silvia Farcito en la Fundación para la Investigación sobre Tecnologías de la Información en la Sociedad (Foundation for Research on Information Technologies in Society), con sede en Zurich, Suiza, aunque ella dice que los vasos sanguíneos tienden a colapsar en los cadáveres.
«Tienen diez veces más cantidad de información que la que se obtendría de una resonancia magnética», dice Fernando Bello, quien desarrolla simulaciones para procedimientos médicos en el Imperial College de Londres. «Esto significa que el equipo tendrá mucha más información sobre los órganos y su estructura.»
La alta resolución del modelo hace que sea ideal para experimentos virtuales. Cada uno de los tejidos de la mujer tiene un conjunto bien definido de parámetros, como densidad y conductividad térmica. Esto hace que sea posible calcular el impacto que puede causar la radiación, por ejemplo, y diversas técnicas de imagen sobre los tejidos vivos.
«El fantasma nos da una gran oportunidad para estudiar los tejidos humanos sin tener que hacer estudios en humanos, que son largos y costosos», dice Ara Nazarian, un cirujano ortopédico en la Escuela Médica de Harvard, quien está colaborando con Makarov.
Sujeto ideal para pruebas
El equipo de Makarov ya ha comenzado a ejecutar pruebas que son demasiado arriesgadas de intentar en las personas vivas. En uno, le colocaron a su modelo una cadera o fémur de metal, y estudiaron el efecto de ponerlo en un escáner de resonancia magnética. Los implantes metálicos se calientan en el fuerte campo magnético del escáner, y poco se sabe en la actualidad sobre la mejor manera de explorar las personas que los tienen.
Los investigadores puedieron probar lo que sucede en diferentes puntos fuertes del campo magnético, y pasar sus resultados al personal clínico. Los médicos pueden utilizar sus datos para desarrollar procedimientos más seguros y más eficaces de exploración para las personas con implantes.
Tener un fantasma femenino nos permite investigar mejor las enfermedades que afectan con más frecuencia las mujeres, dice Makarov. Tiene la esperanza de mejorar la detección del cáncer de mama, por ejemplo, para dar resultados más fiables de la mamografía.
También está probando el efecto del uso de celulares a largo plazo en el cerebro, evaluando la seguridad de una técnica de estimulación cerebral llamada estimulación transcraneal de corriente directa (tDCS), que está siendo desarrollado como un posible tratamiento para una variedad de enfermedades, incluyendo la depresión , la demencia, la esquizofrenia y el dolor crónico. «Tenemos un muy buen modelo del cerebro, encerrado en una cáscara de líquido cefalorraquídeo», dice Makarov.
Los primeros resultados sugieren que la tDCS podrían crear corrientes eléctricas más grandes cuando se utiliza más profundamente en el cerebro y en la sustancia blanca, que podrían tener implicaciones en cómo se aplica y cuán seguro es. Makarov señala, sin embargo, que a pesar de que su equipo está ejecutando los experimentos, serán personas con conocimientos especializados los que interpreten los resultados.
La obesidad de la mujer de Maryland hace este modelo virtual particularmente relevante, dice Makarov, dados los altos niveles de obesidad en muchos países hoy en día. Pero debido a que el fantasma es completamente digital, los investigadores también han podido crear dos versiones más delgadas, con menos piel y grasa.
El equipo ha hecho que el modelo sea de libre acceso, y puede ser modificado usando software básico que ya se utiliza en los laboratorios de todo el mundo. «La creación del fantasma tomó mucho trabajo, pero ahora cualquiera puede realizar un experimento en su computadora portátil», dice Nazarian.
Esto significa que la mujer virtual puede ser puesta en interminables pruebas en todo el mundo. «Hay un montón de usos posibles», dice Bello. «Es realmente emocionante.»
Frankenstein Digital
El proyecto de construcción de cuerpos humanos totalmente digitalizados se puso en marcha a mediados de la década de 1980. A excepción de algunas piezas que faltan (véase la historia principal), el modelo virtual femenino se ha completado, pero su contraparte masculina se terminó hace años.
El cuerpo en que se basaba en fue el de Joseph Paul Jernigan, de 39 años de edad, de Texas, declarado culpable de asesinato y condenado a muerte por inyección letal. Las versiones digitales de su cuerpo fueron anunciadas en 2010, pero permanecen presentes las cuestiones éticas sobre el uso de sus datos. Aunque se informó que Jernigan donó su cuerpo voluntariamente a la ciencia, probablemente no podría haber conocido la dimensión en que se utilizaría y distribuiría.
De su cuerpo también habían desaparecido varias piezas. Cuando murió, a Jernigan le faltaba el apéndice, un testículo y varios dientes. Estas partes del cuerpo ya que se han añadido utilizando escáneres de voluntarios vivos.
Por ejemplo, Pablo Segars la Universidad de Duke en Durham, Carolina del Norte, utiliza imágenes por resonancia magnética para reemplazar algunas de las partes que faltan. «Terminé la sustitución de ambos testículos y el pene así que todo coincide», dice.
Segars también sustituyó el cerebro de Jernigan, que dijo que parecía anormalmente hinchado. El resultado es un mosaico, casi como el monstruo de Frankenstein, dijo.
Este artículo apareció impreso bajo el título “Virtual woman built from slices”,
Fuente: New Scientist. Aportado por Eduardo J. Carletti
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