Pie diabético: técnicas de astronomía mejoran el diagnóstico de esta enfermedad

El estudio del universo destaca por contar con unas técnicas altamente avanzadas y un instrumental construido a medida. Ahora, un grupo del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC-CSIC), que explora las posibilidades de esta ciencia para el diagnóstico de enfermedades. Concretamente, un equipo de investigación de este centro estudia la forma de aplicar el procesado y el análisis de termografías o la radiometría de microondas, al diagnóstico de patologías relacionadas con la diabetes como el pie diabético.

Imágenes tomadas con una cámara termográfica utilizada en astronomía.
Imágenes tomadas con una cámara termográfica utilizada en astronomía.

En esta ocasión, el IAC anuncia el lanzamiento del nuevo programa de ampliación de la Base de Datos con la que cuenta el equipo de investigación. Los nuevos datos contribuirán al avance en el diagnóstico precoz de patologías del pie diabético. Las personas que quieran colaborar, pueden pedir cita a partir del día 19, rellenando un formulario en la página web del IAC.

El estudio, en el que se tomarán datos de personas voluntarias, tiene como objetivo generar un repositorio de imágenes que se utilizará a nivel internacional y que contribuirá al desarrollo de modelos de aprendizaje automático y de detección temprana.

Qué técnicas de la astronomía se aplicarán al estudio del pie diabético

El pie diabético, una complicación grave de la diabetes, puede llevar a infecciones y amputaciones si no se detecta a tiempo. “Con este proyecto queremos llevar las tecnologías astrofísicas al ámbito biomédico, ya que en ambas se pueden utilizar imágenes termográficas” explica Juan Ruiz Alzola, investigador principal del proyecto, quien añade que “la idea es entrenar un algoritmo para que pueda identificar patrones de riesgo en los pies de las personas con diabetes, del mismo modo que buscamos patrones en el cielo”.

“Las termografías capturadas durante el estudio serán completamente anonimizadas, garantizando que los participantes no sean identificables”, indica Pilar Montañés, astrofísica y gestora del proyecto, que destaca que no es necesario tener diabetes para participar en el estudio.

Las imágenes recogidas formarán parte de una base de datos que será utilizada con fines de investigación y de diagnóstico. Estos datos contribuyen a la mejora de los modelos orientados a la detección de anomalías como zonas del pie con isquemia, es decir con una temperatura más baja; o con inflamación, que serían con una temperatura más alta. Esto permite una clasificación que llevará a un diagnóstico precoz y no invasivo ya que algunas de estas anomalías son el signo temprano de patologías graves en el pie diabético que puede llevar a amputaciones si no se detectan a tiempo.

Qué instrumentos se emplearán en este estudio sobre la diabetes

Las imágenes térmicas se toman con el dispositivo PINRELL (Prototype for INfraREd analysis of Lower Limbs)equipado con una matriz de sensores de alta precisión diseñada para  tomar imágenes de forma rápida y eficiente en el rango visible e infrarrojo. Este sistema es capaz de capturar datos complejos en tiempo real, lo que facilita un análisis preciso y exhaustivo. 

“Esta capacidad resulta fundamental en aplicaciones científicas y tecnológicas de alto rendimiento donde la precisión y la rapidez en la captura de datos son esenciales”, expone Robabeh Salehiozoumchelouei, la ingeniera informática del proyecto e investigadora en el área de desarrollo de software.

Instrumento PINRELL empleado en el estudio del pie diabético.
Instrumento PINRELL empleado en el estudio del pie diabético.

La innovación detrás de PINRELL se complementa con el desarrollo de una aplicación que permite la adquisición eficiente de imágenes. Esta aplicación está diseñada para ser intuitiva y fácil de manejar por los profesionales encargados de la captura de imágenes clínicas. Esta tecnología se complementa con el uso de la plataforma 3D Slicer, una herramienta reconocida en la visualización y análisis de imágenes médicas que maximiza la utilidad del sistema en contextos clínicos.

Datos con un sensor de radiación de microondas

A PINRELL se le suma los datos obtenido por un sensor de radiación de microondas, otra radiación natural emitida por el cuerpo humano que puede mejorar la caracterización de los tejidos. “Con este nuevo sensor podemos cotejar las imágenes térmicas con las respuestas obtenidas mediante microondas y mejorar la precisión del diagnóstico de las patologías del pie diabético”, señala Badiaa Ait Ahmed, investigadora especializada en electrónica y microondas del proyecto. 

El equipo está actualmente enfocado en el desarrollo de un dispositivo de diagnóstico que pueda ser portátil, compacto y fácil de manejar por el personal sanitario o incluso por el paciente. Este dispositivo combinaría los sensores de imagen con el software y los algoritmos de inteligencia artificial necesarios para el diagnóstico.

Además del proyecto PINRELL, el equipo de TECMED también está involucrado en otros desarrollos como PROMISSE (PROtotype for MIcrowave System for Subcutaneous anomaliEs), que se creado para caracterizar tejidos bilógicos de forma no invasiva y MUTANT (Multimodal Tissue phANToms), centrado en el desarrollo de modelos artificiales que replican de manera realista los tejidos biológicos.