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El borrador del ruido del diagnóstico visual

Investigadores de la UVA mejoran las imágenes obtenidas en las resonancias magnéticas de difusión / Las potenciales aplicaciones se centran en la caracterización de patologías del hígado y el corazón.

E. LERA
23/07/2019

 

La resonancia magnética es la mejor aliada para conocer las entrañas del cuerpo humano. Una tecnología médica avanzada que trabaja para capturar cada rincón del cerebro, los órganos vitales, las rodillas o la columna. Detecta anomalías y es vital para diagnosticar a tiempo una enfermedad mortal. El problema es que los resultados no siempre gozan de la calidad deseada. Los principales enemigos, la propia respiración o los latidos del corazón.

Para obtener un resultado con mejor calidad y nitidez, y así facilitar la caracterización de ciertas patologías, un equipo internacional compuesto por ingenieros de Telecomunicaciones de la Universidad de Valladolid (UVA) e ingenieros y médicos de la de Wisconsin-Madison (Estados Unidos) han desarrollado una metodología para mejorar el proceso de adquisición de las imágenes de resonancia magnética de difusión, lo que se traduce en una clara mejora de las pruebas que llegan a las manos de los radiólogos.

En concreto, lo que este grupo de investigación hace es optimizar el proceso de adquisición de una modalidad de resonancia magnética que se llama resonancia magnética de difusión, la cual permite obtener información sobre la difusión del agua en un tejido. Para ello, explica Óscar Peña, investigador de la UVA, se aplican una serie de campos magnéticos ordenados de una manera muy cuidadosa, y tras una serie de operaciones matemáticas se pueden reconstruir las imágenes de resonancia magnética. Muy parecida es la resonancia magnética de difusión, sin embargo, esta secuencia permite medir esa difusión del agua. En este punto, destaca que el agua es la sustancia más abundante del cuerpo humano. De esta forma, siempre que se adquieren imágenes de difusión hay que aplicar dichos campos que ponderan la difusión con varias intensidades distintas para así poder estimar los mapas de difusión del agua en el tejido correspondiente, apunta.

Entonces, el hecho de tener que incluir los campos de ponderación de la difusión de la secuencia de adquisición «alarga» de forma considerable toda la adquisición, provocando «una gran pérdida de señal», y haciéndola «notablemente sensible» a sufrir distorsiones y artefactos no deseados ocasionados por el movimiento y efectos físicos subyacentes a la máquina de resonancia magnética.

En este contexto, subraya que se ha desarrollado una formulación teórica para optimizar los campos magnéticos encargados de ponderar la difusión. Con ello se consigue, tal y como indica el investigador de la UVA, reducir el tiempo de adquisición para disminuir el nivel de ruido de la imagen, mejorar la robustez de la señal frente al movimiento, y aminorar las distorsiones introducidas en las imágenes de difusión por varios efectos físicos inherentes a la resonancia magnética. A mayores, dice que «tuneando» el algoritmo también se puede llegar a mejorar la interpretación visual de las imágenes adquiridas aumentando el contraste entre los distintos tejidos.

Para poder desarrollar todo el proyecto, el Laboratorio de Procesado de Imagen de Valladolid ha creado gran parte de la formulación teórica, mientras que el equipo de la University of Wisconsin-Madison ha implementado este nuevo método en sus máquinas de resonancia magnética y ha adquirido imágenes tanto de cerebro como de hígado de 10 voluntarios sanos y cinco pacientes con enfermedades hepáticas. Más tarde, todos los datos se han analizado de manera conjunta.

Para Peña, la principal contribución de esta iniciativa es que se centra en mejorar la calidad de las imágenes de la resonancia magnética de difusión de los órganos que sufren movimiento durante el proceso de adquisición. Por este motivo, sus potenciales aplicaciones se centran en el hígado y en el corazón. A su vez, también es aplicable a otros órganos como pueden ser el páncreas, bazo y riñones, puesto que sufren el movimiento respiratorio y de los intestinos, aunque sea en menor medida. En segundo lugar, se focaliza en reducir algunos efectos físicos intrínsecos de esta prueba, que pueden producir sesgos en la cuantificación e interpretación de las imágenes.

En la primera etapa de esta investigación, cuenta que se centraron en la identificación y diagnóstico de enfermedades puesto que era una etapa de desarrollo y validación, tanto teórica como empírica. En la actualidad se encuentran planificando una validación más exhaustiva en pacientes con diversas patologías. No obstante, recalca que se podría aplicar esta metodología a cualquier órgano que sufra movimiento, tanto propio como inducido, y podría servir para diagnosticar «múltiples dolencias» tanto locales como difusas, tales como quistes, hepatocarcinomas o hemangiomas hepáticos.

La aplicación de los campos magnéticos óptimos para ponderar la difusión durante las secuencias de resonancias magnéticas de difusión tiene varias ventajas. Su propia formulación proporciona «un aumento considerable» de la intensidad de la imagen, así como un aumento en el contraste entre los distintos tejidos, lo que facilita la identificación, delineación, y ofrece la posibilidad de obtener datos más precisos de las patologías u órganos bajo estudio. Además, comenta que frente a otros métodos tradicionales se puede aplicar a una mayor variedad de pacientes, como pueden ser niños o personas de avanzada edad.

Este proyecto es «un claro ejemplo» de la importancia de la movilidad y la colaboración internacional. De cara al futuro, adelanta Óscar Peña, está avanzando en mejorar varios aspectos del modelo teórico desarrollado, así como planificando una validación más exhaustiva. Por un lado, están intentando perfeccionar tanto la formulación teórica para englobar más efectos físicos intrínsecos a la resonancia magnética, así como incluir efectos fisiológicos que surgen cuando un paciente se somete a una adquisición de resonancia magnética. Por otro lado, están intentando aplicar esta misma metodología a otros tejidos que sufren de considerable movimiento pulsátil como es el corazón, a la vez que intentan realizar una validación más profunda en pacientes con lesiones hepáticas.

 

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