El proyecto “Caracterización ultrasónica de tejidos mediante la estimación conjunta de coeficientes de retro-dispersión y atenuación” liderado por el Dr. Roberto Lavarello y la Dra Sandra Pérez, fue seleccionado en el concurso “Proyectos de Investigación Básica 2020” de FONDECYT. Se trata de una investigación en ciencia básica, que propone estimar en conjunto dos parámetros ultrasónicos para obtener nueva información que, eventualmente, permita la realización de un mejor diagnóstico médico. 

Según la Dra. Sandra Pérez, este proyecto nació de trabajos previos que ha encabezado el profesor Lavarello a lo largo de su carrera profesional en el Laboratorio de Imágenes Médicas del Departamento de Ingeniería de la PUCP. “Este proyecto plantea estudiar la técnica de ultrasonido cuantitativo y se utilizará en la caracterización del tejido de un órgano del cuerpo humano, en este caso nos centraremos en el hígado” menciona Pérez.  

Por otro lado, el Dr Lavarello agregó que el estudio busca estimar en conjunto dos parámetros vinculados al ultrasonido cuantitativo: el coeficiente de retrodispersión y el coeficiente de atenuación.

“El coeficiente de atenuación te indica qué tan absorbente es el tejido de un órgano y el coeficiente de atenuación te indica qué tan reflectivo es el tejido. La idea es que estos índices ayuden a encontrar maneras de construir nuevos tipos de imágenes con los mismos datos que se emplean para construir ecografías convencionales. Asimismo, este estudio busca proponer una herramienta que permita cuantificar estos dos parámetros de manera simultánea”, comenta el profesor Lavarello.

Investigación básica en beneficio de la salud

Acorde con el profesor Lavarello, uno de los mayores desafíos de la ingeniería radiológica actual se encuentra precisamente en la estimación de parámetros cuantitativos. Los parámetros resultan ser muy sensibles a ruido e interferencias, lo cual afecta el desempeño de la medición. Para contribuir a mejorar estas debilidades, el proyecto propone el desarrollo de un algoritmo que luego permita crear un software. El equipo creador se basa en la técnica de la variación total que consiste en pedirle a la computadora una solución que consiste en cierto número de objetos con valores constantes, los cuales estarán distribuidos en distintas posiciones en la imagen.

“Hace dos años en la universidad, fuimos pioneros a nivel mundial en introducir el concepto de la estimación del ultrasonido cuantitativo empleando regularización. La regularización es una técnica de procesamiento de señales que permite agregar información al programa de computadora para que pueda encontrar una solución que sea más congruente con la verdadera solución que uno está buscando. Esto es introducir conocimiento a priori en la solución. La imagen que buscamos debe ser precisa, congruente con las mediciones y debe verse uniforme”, comenta el Dr. Lavarello.

Futuras aplicaciones clínicas

Además del desarrollo del método, de un algoritmo y del software,  también se realizará un estudio piloto de factibilidad en el cual se podrá verificar en vivo la aplicación del método en hígados con esteatosis, una condición médica también conocida como hígado graso. Cuando un paciente posee hígado graso el ultrasonido de una ecografía es más brillante y se atenúa más rápido. Por lo tanto, cuantificar los coeficientes de retrodispersión y atenuación tiene el potencial de diagnosticar y estadificar la esteatosis hepática.

Tanto el profesor Roberto Lavarello como la profesora Sandra Pérez mencionan que el proyecto busca ir más allá e introducir el concepto del soporte espacial conjunto: “Queremos  diseñar un programa de computadora que construya las imágenes, guardando coherencia con la localización de las estructuras que se estudian. Creemos que esta información adicional va a volver más útil el proceso de estudiar estos parámetros de ultrasonido cuantitativo”.

Trabajo en equipo

El proyecto se presentó a FONDECYT en conjunto con una entidad asociada peruana y con una entidad extranjera. La entidad asociada peruana es Oncosalud y en el proyecto participan el Dr. Jorge Guerrero, jefe del Departamento de Radiología (Oncosalud) y el Dr.

Joseph Pinto, director de Investigación Básica y Traslacional del Grupo Auna. Por parte de la entidad extranjera, está el Dr. Adrián Basarab, profesor asociado de la Universidad de Toulouse III – Paul Sabatier, quien además es un experto a nivel mundial de técnicas aplicadas en procesamiento de señales en ultrasonido y está apoyando directamente en el desarrollo del algoritmo. 

Para concluir, el Dr. Lavarello reconoció el apoyo del Estado, especialmente en la investigación en ciencia básica. Vale recordar que este ámbito de la investigación, permite crear nuevos mercados al crear nuevas tecnologías. En el caso de este proyecto, el estudio puede ser muy valioso para el personal clínico y extenderse al manejo clínico de otras enfermedades prevalentes de alta mortalidad como lo son distintos tipos de cáncer.