El futuro de la visualización médica

La visualización médica es el uso de computadoras para crear imágenes en 3D a partir de conjuntos de datos de imágenes médicas. Es un campo de la ciencia relativamente joven, que depende en gran medida de los avances de la informática por su potencia.

A pesar de su juventud, estas técnicas han revolucionado la medicina. Gran parte de la medicina moderna se basa en las imágenes en 3D que son posibles con los escáneres de imágenes por resonancia magnética y los escáneres de tomografía computarizada (TC), que crean imágenes en 3D a partir de cortes en 2D. Casi toda la cirugía y el tratamiento del cáncer en el mundo desarrollado se basa en él.

Entonces, una pregunta interesante es adónde nos llevará la visualización médica a continuación. Hoy, Charl Botha, del Centro Médico de la Universidad de Leiden en los Países Bajos, y algunos amigos hacen un breve recorrido por la historia de la visualización médica y arrojan algo de luz sobre el futuro de este fascinante campo.

Quizás el factor más importante en la visualización médica es la forma en que se toman los datos y aquí hay numerosos avances en proceso.

En los últimos cinco años, se han puesto a disposición escáneres CT comerciales que pueden tomar cinco volúmenes de 320 cortes en un solo segundo. Eso es lo suficientemente rápido como para hacer videos en 3D de un corazón latiendo.

También hay varias técnicas nuevas de difusión de imágenes que revelan la difusión del agua a través del cuerpo. Eso es importante porque el agua tiende a seguir estructuras que de otro modo serían difíciles de captar, como los haces de nervios y las fibras musculares. Las imágenes de estas estructuras están abriendo importantes nuevas áreas de estudio en neurociencia y biomecánica.

Luego están las técnicas de imagen que funcionan a nivel de moléculas y genes. El gran potencial de estos es que pueden revelar procesos patológicos en funcionamiento mucho antes de que se hagan evidentes a mayor escala, en forma de tumores, por ejemplo.

La recopilación de datos es solo una parte del desafío, por supuesto. Representarlo visualmente de una manera que permita el análisis más efectivo también es enormemente difícil, pero nuevamente ha habido grandes avances.

Uno de los más espectaculares es la representación topológica de datos médicos, es decir, que muestra la superficie de los objetos. Eso hace posible ver más fácilmente las formas de los órganos y planificar intervenciones como la cirugía.

Además, las técnicas de procesamiento de imágenes más recientes permiten la adición de efectos de iluminación realistas creando imágenes fotorrealistas. Más allá de esto, las imágenes hiperrealistas pueden mostrar lo que hay debajo de ciertas capas. Las imágenes en la parte superior de esta página son ejemplos recientes de esto.

Este tipo de imágenes son cruciales para la cirugía reconstructiva, pero un gran desafío para el futuro y el tema de muchas investigaciones actuales es crear imágenes del resultado potencial de las intervenciones que muestren el resultado de la cirugía.

Otra área de creciente importancia es la visualización de conjuntos de datos de múltiples sujetos. La idea aquí es tomar imágenes de una condición particular de muchos pacientes diferentes y combinarlas de una manera que muestre la progresión de la enfermedad o cómo varía entre diferentes grupos de población, por ejemplo. Claramente, los desafíos aquí son múltiples.

La última pieza de este rompecabezas es la forma en que los médicos ven las imágenes y, una vez más, esto está cambiando rápidamente. La tecnología que impulsa este cambio es esencialmente el iPad.

Es fácil olvidar que este dispositivo llegó a las tiendas solo en 2010, prácticamente ayer en la línea de tiempo de la tecnología de visualización médica. Y, sin embargo, ya ha transformado la forma en que muchos médicos acceden e interactúan con las imágenes, sobre todo porque las libera de las computadoras de escritorio.

Por supuesto, existen varios problemas con la privacidad, pero es justo decir que el futuro de la visualización médica está firmemente ligado a los dispositivos tipo pizarra.

Un área que Botha y compañía no cubren en su futuro es el costo de estas técnicas de imagen y cómo se pueden hacer más baratas. Esa es una omisión imperdonable, pero quizás un reflejo del enfoque limitado de la medicina en el siglo XXI.

Muchas de las técnicas que describen Botha y sus colegas sólo están disponibles para el 1% más rico de la población mundial. Para el otro 99 por ciento, estas técnicas son esencialmente ciencia ficción.

Eso es claramente inaceptable. El mayor desafío de todos es encontrar formas de hacer que las poderosas técnicas de visualización médica sean lo suficientemente baratas para todos.

Ref: arxiv.org/abs/1206.1148 : Del individuo a la población: desafíos en la visualización médica

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