La piel: una ventana abierta a la salud, si somos capaces de ver a través de ella
La imagenología optoacústica proporciona una ventana a lo que sucede dentro de los tejidos, de una forma que un microscopio no puede. Permite obtener imágenes ópticas tridimensionales de alta resolución de hasta 1 cm en el interior de los tejidos. En el proyecto INNODERM, se demostró que la mesoscopía optoacústica por barrido rasterizado(se abrirá en una nueva ventana) (RSOM, por sus siglas en inglés) puede obtener imágenes de características fisiopatológicas, de oxigenación y morfológicas de la piel que antes eran invisibles, a profundidades de entre 1 y 5 mm. Esto podría beneficiar a millones de personas que padecen dermatopatías, ya que en la actualidad, en dermatología, la inspección visual de la piel sigue siendo la técnica de referencia para el diagnóstica de muchas de esas enfermedades. Esa evaluación se limita a la superficie externa de la piel y depende de la valoración visual del médico. Sin embargo, la gravedad de la enfermedad o los efectos de la terapia se pueden manifestar únicamente en capas más profundas de la piel, las cuales si se pueden visualizar y analizar con la RSOM. Así pues, el proyecto WINTHER(se abrirá en una nueva ventana) se basó en los logros de INNODERM para hacer de RSOM una herramienta clínica aún más eficaz. «Utilizando la piel como ventana para la evaluación de enfermedades, y con la ayuda de modernos algoritmos computacionales e inteligencia artificial (IA), WINTHER tiene como objetivo mejorar la precisión clínica de la RSOM y ampliar su uso clínico para evaluar la evolución de las enfermedades cardiovasculares y la diabetes, así como sus tratamientos», explica Vasilis Ntziachristos(se abrirá en una nueva ventana), coordinador del proyecto y catedrático de Imagenología Biológica en el Centro de Investigación Traslacional del Cáncer(se abrirá en una nueva ventana) de la Universidad Técnica de Múnich(se abrirá en una nueva ventana). «Mientras INNODERM se centraba en las dermatopatías, en WINTHER ampliamos las aplicaciones de la mesoscopia optoacústica a las afecciones cardiometabólicas y, paralelamente, mejoramos la metodología y el equipo para hacer que la RSOM fuera mucho más rápida que sus versiones anteriores», agrega Ntziachristos.
RSOM rápida combinada con inteligencia artificial para el diagnóstico de nueva generación
La mesoscopía optoacústica por barrido rasterizado rápida (F-RSOM, por sus siglas en inglés) permite obtener imágenes de procesos dinámicos en la piel, como los cambios en el flujo sanguíneo y la oxigenación, lo cual es fundamental para evaluar la función endotelial y supervisar la eficacia del tratamiento de las enfermedades cardiovasculares y la diabetes. La capacidad de registrar estos cambios al instante posibilita diagnósticos y decisiones de tratamiento más precisos y oportunos. Utilizando la piel como ventana al cuerpo, las imágenes generadas se interpretan después con un moderno sistema informático basado en algoritmos deterministas e IA. El objetivo de estas mejoras era aumentar la velocidad, la precisión y la utilidad clínica de la RSOM. Las mejoras en el «hardware» de F-RSOM incluyen el desarrollo de transductores ultrasónicos de banda ultraancha para la obtención de imágenes de alta resolución, la introducción de nuevos protocolos de análisis para el control dinámico del área examinada, y el desarrollo de un sistema informático moderno para optimizar el procesamiento y análisis de las imágenes obtenidas con la F-RSOM. En el proyecto, que también contó con el apoyo de por iThera Medical(se abrirá en una nueva ventana), se diseñaron modelos de aprendizaje profundo entrenados para reconocer y segmentar diferentes características en las imágenes obtenidas con la F-RSOM.
Nuevas aplicaciones para la F-RSOM
Ntziachristos se enorgullece de cómo WINTHER ha cambiado el paradigma del seguimiento terapéutico de la diabetes, las enfermedades cardiometabólicas y las afecciones inflamatorias de la piel. «De hecho, en nuestro artículo(se abrirá en una nueva ventana), publicado en “Nature Biomedical Engineering”, la RSOM demostró su capacidad para cuantificar los efectos de la diabetes en las características de la piel y, a partir de un simple análisis cutáneo, detectar la evolución de la enfermedad». «Esta nueva capacidad podría mejorar de forma considerable la supervisión de la diabetes, atendiendo así una necesidad crítica para estrategias eficientes de tratamiento y prevención en una epidemia mundial que afecta a más de quinientos millones de personas».
