Una interfaz cerebro-computadora desarrollada de forma independiente en China completa un ensayo clínico de localización precisa de los límites de tumores cerebrales profundos

Contexto

Los tumores cerebrales como los gliomas se caracterizan por altas tasas de incidencia, mortalidad y recurrencia. Su crecimiento infiltrativo a menudo resulta en límites poco claros entre el tejido tumoral y el tejido cerebral normal. Las imágenes preoperatorias comúnmente utilizadas pueden proporcionar una ubicación aproximada del tumor para ayudar a evitar áreas funcionales, pero no pueden reflejar cambios dinámicos intraoperatorios como el desplazamiento cerebral, con errores reportados que van de 5 a 20 milímetros. Los auxiliares intraoperatorios, incluidos la ecografía, la navegación por fluorescencia y la electrocorticografía, también tienen limitaciones para proporcionar una diferenciación en tiempo real a nivel de célula única entre el tumor y el tejido funcional sano.

Qué se logró

En agosto de 2025, el Laboratorio Estatal Clave de Tecnología de Transductores del Instituto de Investigación de Información Aeroespacial de la Academia China de Ciencias colaboró con el departamento de neurocirugía del Primer Hospital Afiliado a la Universidad Médica de Harbin para completar un ensayo clínico utilizando una interfaz cerebro-computadora de matriz de microelectrodos implantable desarrollada de forma independiente para la localización precisa de los límites de tumores cerebrales profundos. Esto fue reportado en múltiples medios de comunicación estatales chinos como la primera aplicación clínica reportada en el mundo de la tecnología BCI para la identificación intraoperatoria de los límites de tumores cerebrales profundos.

El ensayo involucró a un paciente con glioma que había experimentado crisis epilépticas frecuentes y confusión del habla debido a la compresión del tumor. Según Shi Huaizhang, director de neurocirugía del hospital, las señales neuronales de célula única en tiempo real capturadas por la BCI, combinadas con datos de imagen, permitieron una identificación precisa de los límites del tumor. Esto permitió la resección completa del tumor mientras se preservaban al máximo las áreas cerebrales funcionales. Postoperatoriamente, el paciente no tuvo crisis epilépticas, exhibió habla clara y fluida, mostró una calidad de vida mejorada y no sufrió nuevos déficits neurológicos.

Cómo funciona

El dispositivo central es NeuroDepth, una matriz de microelectrodos BCI clínica fabricada con tecnología de sistemas microelectromecánicos (MEMS) y nanomateriales. La sonda puede alcanzar longitudes de hasta 9,5 centímetros, tiene un grosor de no más de 0,2 milímetros (aproximadamente el diámetro de un cabello humano), ancho personalizable y una resolución espacial de 15 micrómetros. Está diseñada para alta tenacidad, seguridad biológica y la capacidad de registrar actividad eléctrica neural a nivel de célula única en tiempo real desde las superficies corticales hasta las estructuras cerebrales profundas, y puede monitorear señales de neurotransmisores.

Estas señales en bruto son procesadas por el detector síncrono de señales neuronales de alto rendimiento y regulación multinivel AIRCAS-128 emparejado, que analiza los datos en tiempo real para diferenciar el tumor del tejido sano basándose en patrones distintos de actividad neural. Esto produce una 'navegación de lesión' inmediata para el equipo quirúrgico. Los cirujanos integran la retroalimentación de la BCI con la imagen preoperatoria estándar para guiar la resección de manera más precisa durante las condiciones dinámicas de la cirugía, abordando las limitaciones de los métodos convencionales que pueden carecer de precisión celular o adaptabilidad en tiempo real.

Qué significa para los pacientes internacionales

El ensayo demuestra el progreso en el uso clínico de la tecnología BCI implantable desarrollada a nivel nacional para la neurocirugía en un importante hospital chino. El Primer Hospital Afiliado a la Universidad Médica de Harbin participa en intercambios académicos internacionales y ha proporcionado servicios médicos a invitados extranjeros. Harbin sirve como una puerta de entrada del norte con algo de turismo médico transfronterizo.

Los informes sobre el ensayo no detallaron la disponibilidad actual de esta técnica BCI específica más allá del ensayo o servicios dedicados para pacientes internacionales en este hospital. Los pacientes internacionales interesados en atención neuroquirúrgica para tumores cerebrales deben contactar directamente al hospital para confirmar la elegibilidad, el estado de tecnologías o procedimientos relacionados, cualquier apoyo lingüístico y la idoneidad del caso individual. Todas las decisiones de tratamiento requieren una evaluación directa por parte del equipo médico.

Sobre el hospital

El Primer Hospital Afiliado a la Universidad Médica de Harbin es un hospital público terciario integral de grado 3A ubicado en Harbin, provincia de Heilongjiang, en el noreste de China. Afiliado a la Universidad Médica de Harbin y fundado en 1949, opera en dos campus (Nangang y Qunli) y funciona como uno de los centros médicos más grandes de la provincia que integra atención clínica, enseñanza, investigación y prevención. Ha recibido calificaciones A+ en evaluaciones nacionales de desempeño para hospitales públicos terciarios.

Su departamento de neurocirugía fue fundado en 1958, convirtiéndolo en una de las unidades especializadas en neurocirugía más tempranas de China fuera de Beijing, Tianjin y Shanghái. Es el centro de neurocirugía más grande de la provincia de Heilongjiang, sirve como centro provincial de control de calidad en neurocirugía y es una unidad de construcción de especialidad clave clínica nacional. El departamento ha ocupado el primer lugar en neurocirugía en el noreste de China y entre los 10 mejores a nivel nacional en ciertas evaluaciones como las clasificaciones de gestión hospitalaria de la Universidad de Fudan. Gestiona un alto volumen de casos que involucran tumores intracraneales, enfermedades cerebrovasculares y trastornos neurológicos funcionales, con muchos médicos que poseen experiencia de formación internacional.