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  Matemáticas para los ojos 30/Agosto/2008 - 17:42

Ciencia y Tecnología

Matemáticas para los ojos (Agosto/2008)

Se dice que los ojos reflejan parte del interior de una persona, y aunque esa aseveración pueda tomarse como metáfora, en realidad es posible conocer el estado de salud de un individuo con echar un vistazo por esas ventanas del cuerpo. En la actualidad existen diferentes métodos para analizar los ojos, y entre ese universo se encuentra el desarrollo de una investigadora universitaria que procesa digitalmente las imágenes de los vasos sanguíneos del fondo del ojo.

 

Las venas o vasos sanguíneos son un tipo de ramificaciones huecas que conducen el plasma impulsado por el corazón, y en el caso de los ojos algunas son más visibles que en cualquier otro órgano; de hecho son los mismos que producen su enrojecimiento cuando presentan alguna alteración. Aunque también existen vasos que sólo pueden ser vistos por medio de una inspección médica.

 

En la actualidad, los estudios practicados a este tipo de vasos sanguíneos pueden determinar desde modestas alteraciones oculares, como inflamación o ligeras hemorragias, hasta severas complicaciones, entre las que figuran retinopatías, hipertensión o diabetes.

 

De hecho, esa fue la principal motivación de la doctora María Elena Martínez-Pérez al desarrollar hace siete años el Análisis Retinal de Imágenes Multiescala (RISA, por sus siglas en inglés), como parte de su investigación de doctorado en el Imperial College de Londres, Reino Unido, y al que actualmente se encuentra realizando mejoras en el Instituto de Investigaciones en Matemáticas Aplicadas y en Sistemas de la Universidad Nacional Autónoma de México (IIMAS-UNAM).

 

En entrevista, la investigadora universitaria refirió que el sistema RISA se trata de un método computacional que mediante el procesamiento digital de imágenes analiza y mide la morfología (forma, estructura y situación) de los vasos sanguíneos del fondo del ojo.

 

El desarrollo consta de dos partes principales. La primera consiste en la obtención de la imagen general del ojo en escala de grises para posteriormente extraer las imágenes de los vasos sanguíneos a través de un proceso llamado segmentación. “De una imagen en 256 tonos de grises se obtiene otra con sólo dos tonalidades del mismo color a fin de distinguir del fondo (en un tono) el objeto de interés (en otro tono). Este último, que son los vasos sanguíneos, son resaltados por técnicas llamadas análisis de escalas y crecimiento de regiones”, explicó la investigadora universitaria.

 

En tanto, en la segunda parte se analiza la imagen de los vasos segmentados con técnicas de morfologías matemáticas, las cuales separan las ramificaciones de las venas y miden sus propiedades geométricas y topológicas; es decir, diámetros, ángulos de bifurcación (terminaciones), longitudes, simetría o número de ramas.

 

Sin embargo, la principal limitante que hasta ahora tenía el sistema RISA es que su diseño sólo estaba concebido para pacientes adultos, lo que significaba que su uso en infantes era poco recomendable. Por ello, parte de las mejoras en las que trabajan investigadores del IIMAS-UNAM, liderados por la doctora Martínez-Pérez, están orientadas a realizar los ajustes necesarios para poder obtener análisis similares de las imágenes oculares en un universo que abarca desde niños prematuros hasta personas maduras.

 

“Para los infantes se utiliza una cámara llamada RetCam, que tiene una óptica de contacto y una cámara digital acoplada a una fibra óptica, y el médico adquiere la imagen apretando un botón al momento de presenciar el objeto de interés (los vasos sanguíneos). Este equipo es de menor resolución y calidad que el utilizado en los pacientes adultos; sin embargo es posible poder hacer ciertas mediciones”, acotó Martínez-Pérez.

 

De igual forma, explicó que en fechas recientes se trabaja con técnicas de lógica difusa para mejorar el RISA, las cuales contribuyen a analizar por medio de propiedades probabilísticas de cada pixel si un elemento de la imagen pertenece al objeto de estudio o al fondo donde se encuentra. Empero, “aún no se tienen resultados del todo certeros como para utilizar este técnica en nuevas versiones del desarrollo”, expresó.

 

Cabe mencionar que este sistema es utilizado en los hospitales St Mary’s, de Reino Unido, e Infantil de Boston, de la Escuela de Medicina de Harvard. A nivel nacional se mantiene colaboración con personal médico del Hospital Infantil de México y Civil de Guadalajara.

 

 

Héctor de la Peña


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