Diagnosticando el Alzheimer con la ayuda de la tecnología espacial

IRM de escáner cerebra

Imagen IRM de un escáner cerebral. Crédito: Fastfission (Wikimedia Commons).

El software utilizado para procesar las imágenes tomadas por los satélites desde el espacio ayuda a los médicos a establecer un método sencillo para estudiar la enfermedad de Alzheimer entre la población.

La herramienta AlzTools 3D Slicer utiliza rutinas espaciales para analizar las imágenes de resonancia magnética (IRMs), y ha sido desarrollada por los ingenieros informáticos de la empresa española Elecnor Deimos, basándose en la experiencia acumulada durante los años de desarrollo de software para la misión Envisat de la ESA.

“Cuando trabajas con una imagen por satélite, necesitas rutinas especiales para extraer información de una parte de la imagen, que puede ser un campo o una cosecha”, explica Carlos Fernández de la Peña, de Deimos. “Este píxel en concreto, ¿es un campo o una carretera?”.

El equipo de Deimos adquirió una amplia experiencia trabajando para la ESA, desarrollando sofisticadas rutinas de software que permiten analizar las imágenes por satélite, buscando patrones e identificando elementos específicos.

IRM de escáner cerebral

Secciones secuenciales de un IRM. Crédito: Brainscandude (Wikimedia Commons).

“El análisis de las imágenes por satélite se puede comparar con lo que tienen que hacer los médicos para comprender el resultado de los escáneres cerebrales, como las IRMs”, explica Fernández de la Peña.

“Los médicos también tienen que identificar ciertas características en la imagen que pueden ser un indicativo de disfunciones cerebrales”.

Para poder adaptar las técnicas utilizadas para el análisis de las imágenes espaciales al estudio de la enfermedad de Alzheimer, Deimos trabajó en colaboración con los especialistas de la Universidad Politécnica de Madrid.

Esta nueva herramienta ya está siendo utilizada para la investigación del Alzheimer en la Facultad de Medicina de la Universidad de Castilla la Mancha en Albacete, España.

El espacio contribuye a la investigación médica

“Trabajamos muy ligados a la industria española y a Elecnor Deimos en particular a través de ProEspacio, la Asociación Española de Compañías del Sector Espacial, para promover la adaptación de la tecnología espacial en otros sectores industriales”, explica Richard Seddon, de Tecnalia, el agente tecnológico para España del Programa de Transferencia Tecnológica de la ESA.

Envisat

Ilustración artística del satélite Envisat. Crédito: ESA.

Aunque la tecnología espacial haya sido diseñada para unos fines muy específicos, muchas veces vemos que podría proporcionar soluciones innovadoras e inteligentes a los problemas de otros sectores, como la investigación médica en este caso.

“Es increíble ver cómo la experiencia y la tecnología desarrollada para el análisis de las imágenes por satélite puede ayudar a los médicos a comprender mejor el Alzheimer”.

Los científicos de Deimos utilizan AlzTools para analizar los datos tomados por un escáner cerebral, en vez de un satélite de observación de la Tierra. En lugar de una cosecha o de una carretera, analizan zonas del cerebro como el hipocampo, cuya atrofia está relacionada con el Alzheimer.

En ambos casos, señala Fernández de la Peña, “Tienes que encontrar sentido a una tonelada de datos”.

Ricardo Insausti Serrano, médico e investigador, fue el responsable de explicar a los ingenieros informáticos el funcionamiento del cerebro humano: “Miraba las imágenes y les explicaba qué función cumple cada parte”.

Gracias a su amplia experiencia, les ayudó a identificar qué datos podrían ser útiles para un médico que esté buscando indicios de la enfermedad de Alzheimer.

“Por ejemplo, esta técnica nos permite cuantificar una atrofia del lóbulo temporal. Si sabes dónde mirar, puedes estimar cuánto volumen se ha perdido”.

Hasta la fecha, los médicos analizan las imágenes cerebrales a la vieja usanza, a simple vista, lo que requiere años de experiencia.

Enfermedad de Alzheimer

A la izquierda un cerebro normal, y a la derecha, un cerebro con la enfermedad de Alzheimer. Crédito: Garrondo (Wikimedia Commons).

El objetivo de esta iniciativa es desarrollar un método más sencillo y fiable para diagnosticar la enfermedad de Alzheimer. “Es como en el caso del cáncer de mama”, explica Insausti. “Las mamografías han supuesto un gran avance para la población”.

El desarrollo de herramientas como AlzTools ayudará a encontrar un método más barato, sencillo y fiable para diagnosticar problemas de demencia entre la población.

“Queremos algo que no requiera disponer de los equipos más avanzados para poder dar un pronóstico o diagnosticar un tratamiento temprano”, aclara Insausti.

“Gracias a la ESA, tienes a tu disposición todas esas tecnologías que te permiten estudiar la Tierra a través del análisis de las imágenes por satélite. Se puede estudiar el cerebro humano utilizando el mismo tipo de análisis”.

Fuente: ESA

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Felipe Campos

Acerca de Felipe Campos

Ingeniero en Informática. Atraído desde pequeño por la ciencia, y aficionado a la astronomía desde hace algunos años. Con el tiempo que dispone, intenta acercar esta ciencia a la gente, ya sea mediante la publicación de artículos o de eventos y actividades astronómicas en Chile. Traductor de ESOcast para el Observatorio Europeo Austral.