Cada any es detecten uns 300.000 tumors cerebrals a escala mundial, una quantitat equivalent a les poblacions de Lleida i Tarragona aplegades. L’extirpació d’aquests tumors és una tasca altament complexa i perillosa, especialment quan estan ubicats en les zones del cervell que són considerades eloqüents, és a dir, aquelles que estan vinculades directament al llenguatge, el moviment o la visió de les persones. En aquests casos, els professionals mèdics fan primer un mapatge de l'òrgan dels pacients, una pràctica que consisteix a estimular diverses zones del còrtex mentre es fan una sèrie de preguntes i proves al pacient despert, el que es coneixen com a testos de neuropsicologia.
Aquests mapatges són indispensables per poder identificar quines són les parts del cervell que són encara funcionals i que, per tant, s’han d’intentar evitar alterar quan es dugui a terme l’extirpació. Tanmateix, es tracta d’un procediment que a hores d’ara es fa encara d’una manera molt analògica, ja que les notes es prenen sovint a mà i les zones es delimiten col·locant etiquetes físiques sobre el cervell. Això implica una alta dependència en les capacitats físiques i mentals de l’equip cirurgià, que no està exempt de l'error humà. “Quan vam veure com es feia, vam pensar que teníem els coneixements per millorar el procediment”, explica l’estudiant de doctorat en Neurociència i Intel·ligència Artificial a la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), Victor Cepero. Aquesta idea és la que condueix a la creació de BrainMapp, un projecte de startup que busca obrir la porta a una nova etapa de les neurocirurgies a través de la unió de dos avenços principals: l’enregistrament automàtic dels mapatges fets amb estimulació elèctrica i la digitalització dels testos NPS.
En el primer àmbit, l’enregistrament automàtic suposa un avenç evident respecte a les notes en paper i boli. “Registra tota la informació rellevant dels punts estimulats pel neurocirurgià, com el moment en què s’ha estimulat o quantes estimulacions ha rebut, i també permet mostrar una zona de potencial risc d’intervenir o de zona segura”, desvela Cepero, CEO i cofundador de BrainMapp. Gràcies a l’ús de tecnologies de visió per computació, aquesta informació és captada en temps real per una càmera i ubicada digitalment al punt del cervell que s’ha estimulat. Això permet generar un mapatge complet del còrtex cerebral que indica, amb un codi de colors, les àrees que són segures per intervenir i les que cal evitar.
El model d'aprenentatge profund de BrainMapp identifica els estímuls elèctrics que el neurocirurgià fa al cervell i els ubica en una imatge digital en temps real
Per fer possible el programari, l’equip de BrainMapp ha afinat un model d’aprenentatge profund preexistent amb centenars de dades audiovisuals d’intervencions de neurocirurgia. Aquesta informació s’ha vinculat amb les anotacions manuals preses en cadascuna de les operacions, de manera que el model pugui associar la informació visual amb la textual. Gràcies a aquesta tasca, el model és capaç de detectar els elèctrodes que hi ha al cervell, cosa que permet identificar les posicions de les zones estimulades pel neurocirurgià. “Vam testar diversos models i vam agafar el que donava menys falsos positius”, comenta Cepero, una tasca complementada amb un model d’ecotracking, el qual permet ressituar els punts estimulats en un cervell que, de forma natural, es mou; i també amb un model d’àudio, actualment en fase de proves, per detectar el so que generen els elèctrodes quan el pacient rep l'estimulació.
Tota aquesta informació està directament vinculada als testos que es fan durant les proves, de les quals s’encarreguen normalment neuropsicòlegs. En el que fins ara era un treball en equip, però amb suports diferents, ara s’unifica sota una mateixa plataforma digital que registra tant els estímuls del cervell que fa el cirurgià com les preguntes i les respostes dirigides pel neuropsicòleg.
Estandarditzar les dades i avançar en medicina personalitzada
La digitalització dels procediments de neurocirurgia no és un camp inexplorat, i ja hi ha multinacionals com Medtronics, Johnson & Johnson o Brainlab que han desenvolupat solucions similars. Amb tot, la proposta de BrainMapp destaca perquè és l’única que ofereix un seguiment intel·ligent i, al mateix temps, una integració completa d’ambdós procediments en un únic format. De fet, la utilitat del programari ideat per BrainMapp no es limita al seu ús assistencial, sinó que també en captar i emmagatzemar una sèrie de dades clíniques “que s’estan perdent”, ja que no s’estan guardant enlloc. “No hi ha gent que s’ofereixi que li obrin el cervell per veure què passa”, argumenta Cepero, de manera que poder digitalitzar totes les dades de les intervencions que es facin amb aquesta nova metodologia pot ajudar a “estandarditzar les dades i assegurar les bones pràctiques”. Un altre camp amb gran potencial és el de la medicina personalitzada: l’equip ja ha col·laborat amb pacients que són jugadors d’escacs o programadors i que tenen especial interès a protegir les àrees dels seus cervells que són responsables una sèrie de capacitats cognitives que són de vital importància per a ells, tasca que facilita la plataforma de BrainMapp.
L'equip fundador, format per Cepero i pel professor lector del departament de Ciències de la Computació de la UAB, Xim Cerdá, va començar a treballar intensament en un prototip del projecte ara fa un any, el maig del 2024. Després de rebre finançament per part del Digital Innovation Hub de Catalunya (DIH4CAT), l'equip va participar en el programa AI4ALL del Parc de Recerca UAB, del qual va resultar-ne guanyador juntament amb Lainapp, cosa que els va permetre participar en l'AI Accelerator de la Xarxa RDI-IA.
En l'actualitat, l'equip es troba en fase de redacció de la patent clínica del producte, una tasca que complementa amb proves en centres clínics que permetin validar la seva utilitat i millorar-ne les funcionalitats. De moment, han treballat amb una dotzena de pacients de l'Hospital Universitari de Bellvitge i de l'Hospital del Mar, però la seva intenció és assolir els cinc hospitals i 50 pacients durant el 2025 —ja hi ha converses amb altres hospitals catalans per dur a terme noves proves—. La planificació actual de l’empresa és tenir tota la documentació exigida per la regulació enllestida a mitjan 2026, amb la previsió de tenir l’aprovació i poder sortir al mercat cap al 2028. Com? Amb un model de programari com a servei (SaaS, per les sigles en anglès) de subscripció anual dirigit principalment a hospitals.