Biomarcadors Quantitatius d’Imatge per l’evaluació de la neuroestructura en neonats

Abstract

Català: El diagnòstic de lesió cerebral en nounats es basa essencialment en la visualització de l’aspecte i de la “densitat ecogràfica” del teixit (el nivell de blanc sobre negre del teixit), interpretat de manera subjectiva pel metge. Tanmateix, els ecògrafs actuals tenen una sensibilitat extremadament elevada per detectar canvis i reflectir-los en la pantalla. El problema principal és que l’ull humà no és capaç de distingir de manera reproduïble, i molt menys quantifica, aquests canvis. Aquest problema, que és comú a totes les tècniques d’imatge, ha portat al naixement d’un camp nou en la biotecnologia que intenta desenvolupar eines d’anàlisi automàtica que permetin convertir els mil.lions de dades que ofereixen les tecnologies d’imatge en parámetres numèrics quantitatius. Per aquest tipus de paràmetres s’ha creat el terme de biomarcadors quantitatius d’image (Quantitative Imaging Biomarkers). Aquest projecte es basa en el desenvolupament d’un mètode automàtic per inferir les característiques del teixit mitjançant l’anàlisi automatitzada de la imatge ecogràfica. La tecnologia es basa en el concepte de que si un teixit conté diferències en la distribució i característiques de les cèl·lules i del líquid que les envolta, l’ona acústica que es reflecteix és diferent i en conseqüència la reconstrucció de la imatge també ho és. Aquests canvis es tradueixen en què l’ecògraf construeix una imatge diferent depenent de les característiques físiques que s’observen, però aquesta diferència és subtil i només es tradueix en un canvi en la “textura” de la imatge. Aquestes textures no poden ser detectades de manera reproduïble per l’ull humà, per molt entrenat que estigui, però sí per un programa d’anàlisi avançada de textures adaptat a l’interpretació d’ecografia i entrenat per reconèixer els patrons que s’associen a dany cerebral. La capacitat d’avaluar les propietats acústiques mitjançant algorismes sofisticats que permetin detectar els canvis induïts en l’ona acústica en funció de diferents característiques tissulars i construir biomarcadors quantitatius es demostra en aquest projecte. Específicament, s’han pogut desenvolupar més de 100 biomarcadors quantiatius d’imatge que tenen una variabilitat menor al 0.01% entre neonats del mateix grup d’estudi. Les característiques que s’extreuen pertanyen a regions determinades del cervell del nounat; als plexos coroides i a l’àrea periventricular per una banda (veure figura 1.2), al cerebel i a la matèria blanca subcortical.