Nueva técnica de luz brinda detalles más precisos de los vasos sanguíneos
La técnica captura la luz indirecta con cámaras para crear imágenes de vasos sanguíneos en seres humanos vivos en tiempo real con una resolución extraordinaria.
Los científicos informan una técnica de imagen que brinda detalles más precisos de los vasos sanguíneos en pacientes vivos en tiempo real que las máquinas de diagnóstico actuales utilizadas en la clínica. La técnica depende de capturar y analizar la luz no epipolar, que lleva información de dispersión útil para detallar objetos debajo de la superficie de la piel.
La luz proporciona toda nuestra información visual, pero llega a nuestros ojos de diferentes maneras. La luz directa llega sin perturbaciones, directamente desde la fuente, mientras que la luz indirecta rebota en diferentes superficies, como paredes o techos, antes de entrar en nuestros ojos. Extraer información de estas dos vías tiene implicaciones significativas en el diagnóstico por imágenes y otras aplicaciones.
Una colaboración multinacional dirigida por el Profesor Asistente del Instituto Nara de Ciencia y Tecnología, Hiroyuki Kubo, el Profesor Asistente de la Universidad Estatal de Arizona, Suren Jayasuriya y el Profesor de la Universidad Carnegie Mellon, Srinivasa G. Narasimhan, ha capturado y analizado con éxito la luz indirecta con cámaras disponibles comercialmente para crear imágenes de vasos sanguíneos en seres humanos vivos en tiempo real con una resolución extraordinaria.
Mientras que la luz directa proporciona información como profundidad y color, lo que nos permite ver la piel de una persona y otras características superficiales, la luz indirecta, explica Kubo, puede revelar detalles que de otro modo no se verían justo debajo de la superficie.
"La luz sobre la piel tiene una fuerte dispersión del subsuelo. Al capturar la luz indirecta, podemos ver detalles de objetos invisibles debajo de la piel como vasos sanguíneos", dice.
La nueva técnica explota la geometría epipolar en la que viaja la luz creando un retraso de sincronización entre la fuente de luz y la cámara. Un nuevo algoritmo no lineal desarrollado por los investigadores luego demultiplexa la información para proporcionar una imagen más nítida.
"Nuestro sistema de imágenes ilumina la escena con planos epipolares correspondientes a las filas del proyector. Variamos dos parámetros clave para capturar el transporte de luz: el desplazamiento entre la fila que se proyecta y la fila de la cámara en el obturador, o el retraso de sincronización, y la exposición de la cámara fila", explica Kubo.
El resultado fue la obtención de imágenes de los vasos sanguíneos con una resolución mucho más fina que los instrumentos médicos estándar. También extrajo detalles en circunstancias que han sido desafiantes en imágenes médicas, como la piel más oscura o con pelos.
"Capturamos las venas basílicas y cefálicas en el antebrazo interno, que tienen entre 1 y 5 mm de profundidad", observa Kubo.
El hardware tiene un bajo costo y es portátil. Eso y la capacidad de revelar nuevos detalles de los vasos sanguíneos de manera no invasiva mejorarán la calidad de la atención a una población de pacientes más amplia, como los pacientes que no pueden inyectarse agentes en sus vasos sanguíneos, como los niños o los ancianos.
En general, Kubo es optimista de que esta técnica se suma a la calidad de la imagen vascular en casi cualquier condición vista en las clínicas. @mundiario
