08/05/2015 - Proyecto Selene. Desarrollan un nuevo dispositivo para mejorar la calidad de imagen de los ecógrafos

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Investigadores del Laboratorio de Procesado de Imagen (LPI) de la Universidad de Valladolid han desarrollado el proyecto Selene, a través del cual han patentado y desarrollado un método y un dispositivo capaz de “refinar” la calidad de imagen de los ecógrafos  y ofrecer mejores resultados en términos de contraste y preservación de información diagnóstica.

El trabajo centró la tesis doctoral del investigador Gonzalo Vegas Sánchez-Ferrero, quien actualmente es Advanced Fellow del Consorcio M+VISION entre la Comunidad de Madrid y el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés), y desarrolla su labor en el Brigham and Women's Hospital de Boston, dentro del grupo Applied Chest Imaging Laboratory Laboratory (ACIL) de la Harvard Medical School, en colaboración con el Biomedical Image Technologies (BIT) de la Universidad Politécnica de Madrid.

Como explica, la ecografía o imagen por ultrasonidos (US) “es probablemente la modalidad de imagen diagnóstica más extendida en el contexto médico, principalmente por su bajo coste y su carácter no radiante”. No obstante, es especialmente ruidosa y produce imágenes con un patrón granular denominado speckle que reduce su resolución.

“Los investigadores en imagen médica de ultrasonidos son plenamente conscientes del efecto indeseable del ruido y llevan varias décadas trabajando en su caracterización y su reducción. Se han realizado importantes avances en este campo y se han desarrollado numerosos filtros de reducción de ruido con mayor o menor éxito pero, lamentablemente, los protocolos médicos aún no incluyen la aplicación de estos filtros”, detalla.

El principal motivo es que el speckle es un patrón producido por la propia física de adquisición de los ultrasonidos. Depende, entre otros factores, de las características del tejido que está siendo estudiado, de modo que un análisis adecuado del speckle “puede aportar información muy valiosa para fines diagnósticos”.

Así, el personal médico prefiere conservar la textura granular, a pesar de que dificulta el análisis anatómico y funcional en ecografías, y a su vez encuentra muy deseable mejorar la calidad de la imagen para facilitar el potencial diagnóstico. “Esta aparente paradoja evidencia las dificultades que hay en la comunicación entre el ámbito tecnológico y el ámbito médico, pues los investigadores en imagen han proporcionado filtros de reducción de ruido en ultrasonidos, mientras que los facultativos no los aplican por miedo a perder información diagnóstica relevante”.

Interacción con la imagen en tiempo real

El proyecto Selene trata de resolver esta problemática, proponiendo un dispositivo y un método de filtrado y realce de imágenes de ultrasonidos que preserva información diagnóstica. Por un lado, el sistema permite la caracterización de tejidos de interés diagnóstico, que pueden ser seleccionables por el usuario. “La selección de los tejidos de interés se puede realizar de forma automática (por defecto) o manual, según se prefiera, dando al facultativo la posibilidad de interactuar con la imagen en tiempo real. Este objetivo de selección dota al método de gran versatilidad en función del fin diagnóstico de la imagen”, detalla el investigador. Por otro lado, es capaz de realizar un realce selectivo con la preservación de detalles diagnósticos para imágenes 2D, 3D y 4D, en tiempo real, lo que pretende facilitar la incorporación de Selene en la práctica clínica diaria.

El dispositivo se encuentra en estos momentos en fase de solicitud de patente internacional. El equipo de investigadores está desarrollando el primer prototipo comercial y diseñando el ensayo clínico para demostrar la mejora diagnóstica que se produce al emplear Selene.

Por el momento, el sistema se ha probado en una clínica de Valladolid y ha obtenido unos buenos resultados preliminares. “Los estudios cuantitativos han mostrado que en imágenes de ultrasonidos intravasculares, Selene ofrece mejores resultados en términos de contraste y preservación de información diagnóstica”, apunta el investigador.

Varios premios y reconocimientos

El proyecto Selene ha obtenido el Premio Prometeo 2014 que otorga la Fundación General de la Universidad de Valladolid (FUNGE) para el desarrollo de prototipos orientados al mercado, así como el primer Premio Vivero Universitario de Promotores Empresariales en su edición de 2014, un galardón promovido por la Consejería de Educación, a través de la Fundación Universidades y Enseñanzas Superiores de Castilla y León (Fuescyl), con el patrocinio de la División Global Santander Universidades. Asimismo, la tesis doctoral de Gonzalo Vegas Sánchez-Ferrero fue Premio Extraordinario de Doctorado de la Universidad de Valladolid en 2013 y finalista a la mejor Tesis Doctoral en Tecnologías de la Información y las Telecomunicaciones del Colegio Oficial de Ingenieros de Telecomunicación, también ese año.

Ref.

Ramos-Llordén, G., Vegas-Sánchez-Ferrero, G., Martín-Fernández, M., Aja-Fernández, S., Alberola-López, C. (2015) "Anisotropic diffusion filter with memory based on speckle statistics for medical images". IEEE Transactions on Image Processing. Vol. 24, n 1

Vegas-Sánchez-Ferrero, G., Seabra, J., Aja-Fernández, S., Martín-Fernández, M., Palencia, C., Sanches, J. (2014). "Gamma Mixture Classifier for Plaque Detection in Intravascular Ultrasonic Images". IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. vol.61, no.1, pp.44,61

Vegas-Sánchez-Ferrero, G., Martín-Fernández, M., Miguel Sanches, J. (2014). "A Gamma Mixture Model for IVUS Imaging", Multi-Modality Atherosclerosis Imaging and Diagnosis. Editors: Luca Saba, João Miguel Sanches, Luís Mendes Pedro, Jasjit S. Suri ISBN: 978-1-4614-7424-1 (Print) 978-1-4614-7425-8 (Online), Pages 155-171.

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UVA | DICYT

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