IPN desarrolla tomografía cibernética para diagnóstico de desgaste cerebral

CIUDAD DE MEXICO, 29 de agosto (Quadratín México).- Un estudio tomográfico realizado por un sistema informático se presenta como una de las mejores herramientas para el diagnóstico de la atrofia cerebral, provocada por el desgaste de nuestro cerebro y a la pérdida de neuronas a través del tiempo, lo cual es causa de problemas de memoria o cambios en la personalidad.

Hay síntomas relacionados con la atrofia cerebral, como convulsiones y problemas con el habla, la visión o el movimiento, sin embargo, estos pueden confundirse con otros padecimientos, razón por la cual existe un sub diagnóstico.

Es por lo anterior que estudiantes del Instituto Politécnico Nacional (IPN) generaron un sistema informático para apoyar el diagnóstico de los especialistas respecto a la atrofia cerebral, a partir de un estudio tomográfico mediante el cual se hace un cálculo del volumen cerebral y de ese modo se logra otro más preciso sobre el nivel de deterioro.

El proyecto denominado Sistema de Apoyo y Diagnóstico de la Atrofia Cerebral (SADAC) fue presentado por los alumnos de la Escuela Superior de Cómputo (ESCOM), Pedro Cruz Caballero, Cristhian Omar Moreno Aguillón y Aldo Higinio Zarza Pérez.
Explicaron que el volumen de la masa cerebral y los surcos que presenta ésta se relacionan estrechamente con el grado de atrofia cerebral.

La atrofia puede producirse por varios factores como la edad, derrames cerebrales, lesiones traumáticas, enfermedades de Alzheimer, Parkinson y Huntington, afecciones hereditarias asociadas con mutaciones genéticas, encefalomiopatías mitocondriales, esclerosis múltiple y padecimientos infecciosas como encefalitis, neurosífilis y Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida (SIDA), entre otras causas.

Los estudiantes de la ESCOM precisaron que el objetivo del sistema de su creación es visualizar imágenes médicas, para lo cual trabajaron con tomografías computarizadas de cortes axiales, por lo que se constituye como una herramienta que apoya el pre diagnóstico del médico, así como el seguimiento de los pacientes.

Señalaron que el sistema fue probado con 20 estudios diferentes de 10 pacientes con edades entre 2 y 80 años y un estudio diagnosticado con atrofia cerebral. Indicaron que de los 0 a los 5 años el porcentaje de masa cerebral en la cavidad craneal es de aproximadamente 69.3 por ciento. La primera gran caída de este porcentaje se sufre de los 20 a los 35 años y a partir de esa edad se produce un declive paulatino.

El sistema es alimentado por archivos DICOM (tomografías), que trabajan bajo un estándar médico reconocido. El objetivo es resaltar la imagen y para ello le aplican dos técnicas de segmentación, una de multiumbralización y otra de crecimiento de regiones para llevar a cabo una reconstrucción tridimensional y medir los volúmenes para obtener el porcentaje del espacio que ocupa la masa encefálica en la cavidad craneal.

Los jóvenes politécnicos detallaron que el sistema consta de cinco módulos, el primero corresponde al historial médico en donde el usuario final (doctor) podrá crear los historiales de cada paciente ingresando los datos principales y las consultas.

El segundo módulo constituye una de las partes medulares del sistema, ya que permite la segmentación de las tomografías, que es una técnica mediante la cual se extraen regiones de interés de la imagen. La primera técnica que implementaron fue la multiumbralización, la cual tiene como fin, a partir de un segmento de datos, establecer umbrales para ver en cuál de ellos cae cada elemento de la imagen.

Cruz Caballero, Moreno Aguillón y Zarza Pérez señalaron que el estándar DICOM provee de un rango de datos las densidades de cada órgano, pero mediante un algoritmo especial el sistema le proporcionará al médico todas las anatomías de las que se compone la región cerebral.

Especificaron que el tercer módulo se refiere a la aplicación de otro algoritmo para segmentar por crecimiento las regiones de la tomografía y el algoritmo se adaptó a un ambiente tridimensional, debido a que el método no sólo toma en cuenta los ejes X (largo) y Y (ancho) de la imagen, sino que comprende todo el bloque de imágenes de las que está compuesto el estudio tomográfico (eje Z) para poder obtener el volumen de la masa encefálica.

El cuarto módulo corresponde a la medición, es decir, se obtiene el volumen de cada pixel -tomando en cuenta su valor en milímetros del largo y ancho así como el grosor del corte de las tomografías-, y éste se multiplica por el número de los pixeles que comprende la región correspondiente del cerebro. También se logra un resultado de los pixeles del área que corresponden a la cavidad craneal escalando a milímetros los datos numéricos proveídos por la imagen médica.

Las medidas se almacenan en una base de datos junto con la fecha en que se generó la medición, con el propósito de graficar esos datos y darle seguimiento a la evolución de la atrofia cerebral.

El quinto módulo se refiere a un reconstructor en tercera dimensión al que envían un paquete de imágenes segmentadas y los cortes para crear una imagen en 3D de la masa cerebral y se auxilian de una herramienta de dibujo para hacer algunas mediciones y tener una imagen más precisa.

Comentaron que el sistema, en el que fueron asesorados por los catedráticos de la ESCOM Benjamín Luna Benoso y Edgardo Adrián Franco Martínez, así como por el médico radiólogo Miguel Rodríguez, se basó en un modelo evolutivo que permitió cumplir con los objetivos planteados porque visualiza imágenes médicas junto con su información, se muestra el volumen de la masa cerebral para determinar un pre diagnóstico y es posible dar seguimiento a los estudios médicos de cada paciente.

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