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Con termografía es posible detectar el pie diabético

La diabetes es el origen de 8 de cada 10 amputaciones de miembros inferiores. Diseño: Bárbara Castrejón Gómez.

14-11-2012

Por María Luisa Santillán, DGDC-UNAM




La diabetes es considerada un problema de salud pública en nuestro país y se calcula que actualmente 7 por ciento de la población mexicana la padece. Una de sus principales complicaciones es el pie diabético, el cual puede causar la pérdida de la extremidad y se considera que 80 por ciento de las amputaciones de miembros inferiores se realizan en pacientes con esta enfermedad.

El pie diabético es una degeneración de la estructura vascular de los pies. Surge a partir de que se produce un engrosamiento vascular y el flujo sanguíneo se atrofia. Con el paso del tiempo se forman oclusiones o se cierran las venas y la irrigación sanguínea hacia las partes inferiores disminuye, el tejido es pobremente nutrido y se crean infecciones.

Los pacientes con pie diabético presentan problemas neurológicos, uno de ellos es la resistencia al dolor, por lo que muchas veces al golpearse una pierna no se dan cuenta, lo que provoca que la enfermedad avance y si no es detectada a tiempo lleva a la amputación del pie.

En la actualidad, no existen técnicas de imagenología que puedan ser aplicadas para el diagnóstico clínico del pie diabético; y las de angiografía, en las que se utilizan medios de contraste, sólo sirven para identificar cuándo es necesaria la amputación y hasta dónde se tiene que quitar la extremidad.

Un grupo de investigación, encabezado por el doctor Crescencio García Segundo, del Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico (CCADET) de la UNAM actualmente trabaja con termografía aplicada a la detección de pie diabético, así como en el desarrollo de metodologías útiles para el diagnóstico temprano de esta enfermedad y de ser posible realizar pronóstico sobre su posible evolución.

Medir con cámaras infrarrojas

La termografía existe desde mediados del siglo pasado. Esta técnica capta la radiación infrarroja que emite un ser humano u objeto. Con ella es posible obtener imágenes térmicas en tiempo real.

De acuerdo con el doctor García Segundo, el infrarrojo está asociado a la emisión de calor desde las superficies, por tanto, lo que observamos como temperatura corporal (de tronco) es la distribución de temperatura de emisión expresada sobre la piel, la cual está relacionada con la cantidad de calor radiada, en este caso, por el cuerpo humano.

Dicha distribución de temperatura es una característica que presenta cualquier objeto en la naturaleza y para este proyecto de investigación la emisión de radiación es registrada en el infrarrojo.

Existen cámaras que permiten registrar imágenes en el rango infrarrojo y que operan de manera semejante a una cámara fotográfica convencional. El rango infrarrojo es clasificado en cercano, medio y lejano. Cada uno de estos segmentos del espectro electromagnético requiere una tecnología especial, por lo que en el Laboratorio de Imagenología Biomédica Física y Computacional del CCADET utilizan, para este proyecto de investigación, una cámara que mide desde 8 hasta 14 micras de longitud de onda (infrarrojo medio). Una micra son mil nanómetros, un nanómetro equivale a una mil millonésima parte de un metro.

El objetivo de utilizar termografía en el área biomédica es identificar y validar patrones de distribución de emisividad térmica en humanos, asociados a patrones específicos de una enfermedad. Para realizar estudios de termografía se requiere determinar las condiciones físicas ambientales y el tipo de montaje para implementar y validar esta técnica.

El investigador señala que corrientes de aire y cambios ambientales de temperatura, entre otros, pueden afectar el significado de lo que se observa. De este modo se busca definir el problema de salud específico, así como los parámetros físicos y biológicos asociados.

Establecer patrones del pie enfermo

El CCADET junto con el Hospital General de México, trabajan desde hace un par de años en validar la termografía para problemas biomédicos, en particular pie diabético. La idea principal del proyecto es adquirir imágenes de pacientes con diabetes para identificar las distintas formas y expresiones que tiene esta enfermedad.

Se espera obtener patrones característicos asociados a condiciones de vasculopatía, neuropatía, trombosis o una combinación de ellos, así como de cualquier otra afección de las extremidades inferiores. Finalmente, con esta información se podrá crear una metodología asistida por computadora que aporte datos sobre qué tan avanzada está la patología, así como establecer criterios de diagnóstico y pronóstico.

Uno de los primeros pasos del proyecto fue tomar como base patrones de imagen de 35 personas sanas durante tres meses. Apoyados en el Atlas infrarrojo creado por Ammer, en 2008, los investigadores sabían cuál es la distribución de temperaturas en el cuerpo humano y el criterio de estudio de condiciones anormales.

Cabe señalar que el  pie diabético es una forma de trauma asociada a un proceso inflamatorio, es decir, hay liberación de calor en exceso respecto de una condición no traumática. Si dicho patrón está presente en una extremidad, en la otra no estará o bien será significativamente diferente. Por lo tanto, una persona libre de patologías en las extremidades inferiores deberá presentar patrones térmicos semejantes en ambas piernas, sin embargo, el estilo de vida de cada persona de algún modo causa que esto no sea siempre así.

“Es necesario identificar traumatismos provocados por el estilo de vida, situaciones que tienen que tomarse en cuenta a fin de establecer criterios de exclusión y/o inclusión para evitar confusiones con verdaderos problemas provocados por la patología”, explicó el investigador.

Trabajo conjunto

Los médicos del Hospital General tomaron las imágenes termográficas que empezarían a analizarse para detectar posibles patrones generados por el pie diabético.  “Lo que uno hace en esos protocolos es tomar pacientes sanos y pacientes que tengan algún tipo de problema clínico y con base en esa comparación vamos desarrollando las metodologías. En las personas que tienen el pie diabético hay varias clasificaciones; vemos las extremidades en donde se va presentando el problema y dependiendo de la zona y la morfología de los patrones térmicos podemos identificar cuándo hay un problema real.”

Hasta el momento se tienen 60 imágenes útiles, aunque el doctor García Segundo explicó que el programa de adquisición de éstas continúa, a fin de obtener un banco de imágenes y poder realizar un estudio estadístico y clasificatorio confiable. La razón de esto es que no todas sirven para identificar alguna condición física de los pacientes. “Son personas que ya tienen un problema y hay que tomarles imágenes de distintos ángulos y a veces no es posible, porque sus extremidades ya están traumatizadas y algunas veces no les responden”.

Una de las principales recomendaciones cuando se toman las imágenes, es que los médicos deben procurar no tocar a los pacientes, pues se podrían quedar marcadas las huellas térmicas de quien realizó la toma, si esto ocurre la imagen tiene que ser desechada.

Los investigadores del CCADET capacitaron a los médicos del Hospital General para la toma de imágenes, además de que los aparatos para la toma de imágenes también son proporcionados por esta institución académica. El doctor García Segundo comentó que es un proyecto en el que están involucrados investigadores de distintas áreas, tales como física, matemáticas y medicina.

Investigación mexicana en pie diabético

Una vez obtenidas las imágenes son procesadas. Expertos del CCADET desarrollan un software para limpiar las imágenes e interpretar el contenido de información. “Hay software comercial, pero está diseñado para manipulación de imágenes de objetos, de un motor, de un avión, de un sistema eléctrico, de la distribución de humedad en una casa. El trabajar con humanos es otra cosa”, por ejemplo, en un solo día una persona puede cambiar cientos de veces su emisión de temperatura, explicó el doctor García Segundo.

Además, realizan un modelo de difusión de calor para interpretar cómo es el proceso de generación de éste desde donde está la infección hasta la superficie, esto lo podrán medir de acuerdo al tiempo en que tarda en llegar el calor. También diseñan estrategias para inducir efectos de contraste para saber que realmente es una infección y no sólo un golpe dado antes de tomar la imagen o un problema de várices.

De acuerdo con el investigador este proyecto es un estudio a largo plazo, pues se requieren de muchos pacientes. Posteriormente toda la información que recaben será traducida, procesada y se crearán algoritmos de los patrones obtenidos con las imágenes. El doctor García Segundo explicó que los datos que obtengan podrían servir para saber si el problema puede solucionarse o es irreversible. Para alcanzar tal fin, se requiere análisis profundo y avanzar en el desarrollo de software especializado, así como crear las metodologías de análisis de los datos.

“¿Hasta dónde podemos llegar? No sabemos todavía, pero lo importante es que ya tenemos una manera, por imagenología, de poder corroborar que una persona diabética va a tener un patrón térmico anormal. ¿Qué tanto podemos decir al respecto? es parte del estudio que realizamos. Necesitamos software para borrar todo el pie y sólo quedarme con ciertos patrones e ir comparando entre ellos. Tenemos que crear algoritmos para hacer comparaciones precisas. Con base en eso podremos definir tendencias y establecer reglas de procedimiento”, concluyó el investigador universitario.

   

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