Los investigadores han desarrollado una forma más rápida de adquirir imágenes de tomografía de coherencia óptica (OCT) endoscópica tridimensional. Con un mayor desarrollo, el nuevo enfoque podría ser útil para la detección temprana y la clasificación de una amplia gama de enfermedades.

El nuevo método utiliza enfoques computacionales que crean una imagen tridimensional completa a partir de datos incompletos. En la revista Optical Society Óptica aplicada , los investigadores informan que se podrían construir imágenes tridimensionales útiles utilizando un 40 por ciento menos de datos que los enfoques tradicionales de OCT tridimensional, lo que reduciría el tiempo de obtención de imágenes en un 40 por ciento.

La OCT es una técnica de imagenología biomédica que ha experimentado un uso clínico en expansión en los últimos años gracias a su capacidad para proporcionar imágenes de alta resolución de microestructuras tisulares. Hoy dia, Las imágenes de OCT endoscópicas se utilizan de forma rutinaria para clasificar placas y lesiones en los vasos sanguíneos y se están utilizando cada vez más en el diagnóstico de enfermedades gastrointestinales.

"Aunque las imágenes de OCT en 3D son muy útiles para el diagnóstico médico, la gran cantidad de datos de imágenes que requieren limita la velocidad de las imágenes, "dijo el líder del equipo de investigación, Jigang Wu de la Universidad Jiao Tong de Shanghai. "Nuestro nuevo método resuelve este problema formando imágenes tridimensionales a partir de muchos menos datos".

Obtener la imagen completa

La creación de imágenes OCT 3-D con los métodos actuales requiere un proceso intensivo de datos para unir una serie de imágenes 2-D tomadas con medidas iguales. En el nuevo trabajo los investigadores utilizaron un método conocido como muestreo disperso para adquirir considerablemente menos imágenes 2-D y luego aplicaron algoritmos de detección de compresión para completar la información faltante necesaria para crear imágenes 3-D.

Los investigadores probaron el nuevo método utilizando una sonda OCT de exploración magnética para obtener imágenes del interior de la tráquea de una paloma extraída. La sonda, que el equipo desarrolló previamente, utiliza un imán diminuto impulsado externamente para escanear 360 grados. El diseño minimiza los mecanismos de escaneo OCT lo suficiente como para caber dentro de un dispositivo de solo 1.4 milímetros de diámetro.

La creación de imágenes tridimensionales de una porción de 2 milímetros de la tráquea humana normalmente requeriría imágenes cada 10 micrones para obtener 200 cuadros de imagen. Usando muestreo escaso, los investigadores adquirieron 120 fotogramas en posiciones aleatorias que iban de 0 a 2 milímetros y luego utilizaron los algoritmos de detección de compresión para crear imágenes en 3-D.

Avanzando hacia la clínica

"Nuestras pruebas verificaron que se puede utilizar una cantidad muy reducida de datos experimentales para reconstruir imágenes OCT tridimensionales razonables, ", dijo Wu." Después de realizar suficientes experimentos para demostrar que nuestra sonda y el método de imagen son útiles para observar características malignas, nuestra técnica estará lista para ensayos clínicos ".

Los investigadores planean utilizar su nuevo enfoque para obtener imágenes de muestras biológicas adicionales relacionadas con enfermedades específicas. También planean mejorar la sonda de OCT endoscópica para que sea más robusta en una variedad de situaciones y en el contexto de contacto repetido con tejidos biológicos.

"Este trabajo es solo un ejemplo de la aplicación de técnicas computacionales a aplicaciones de imágenes, ", dijo Wu." Esperamos que enfoques similares puedan ser útiles para mejorar los diseños de experimentos y la adquisición de datos para muchas modalidades de imágenes ".