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Detección de patología hepática por medio de imágenes de ultrasonido.

Los avances tecnológicos en la última década han proveído el crecimiento de dos conceptos importantes: visión por medio de la computadora así como procesamiento de imágenes.  La combinación de estos dos procesos favoreció el desarrollo de nuevas herramientas con la a capacidad de proveer información adicional.

El diagnóstico de enfermedades hepáticas se ha mejorado con el uso de procesamiento de imágenes, contribuyendo a una mejor y más efectiva evaluación de la esteatosis, que se caracteriza por aumento de grasa en el hígado.

El tejido hepático graso es potencialmente riesgoso y puede ayudar a desarrollar enfermedades degenerativas como lo es esteatohepatitis, cirrosis o carcinoma hepático. La biopsia es la técnica más efectiva para detectar estas enfermedades, sin embargo es invasora e incómoda para los pacientes.

El ultrasonido es la técnica más utilizada para la evaluación de la esteatosis hepática. Aun así las imágenes por ultrasonido pueden ser sujetas a mala interpretación y a subjetividad. Para superar esta dificultad, se realizó un análisis cuantitativo, basado en la comparación entre la ecogenicidad hepática y la de los órganos circundantes como la del riñón, bazo y páncreas. En un hígado normal la ecogenicidad es igual o ligeramente elevada en comparación con la corteza renal y esplénica. Los principales cambios en imagen por ultrasonido en la esteatosis hepática son los siguientes:

  • Ecogenicidad hepática aumentada con relación a la corteza renal y esplénica, secundario a la mayor cantidad de depósitos de grasa en el hígado.
  • Mayor atenuación mientras las ondas ultrasonográficas viajan más profundo, produciendo una pobre visualización del diafragma y una débil delimitación intrahepática.
  • Vena porta y hepática presentando menor definición como resultado de la compresión causada por el exceso de grasa.

El diagnóstico de esteatosis por análisis visual tiene una fuerte subjetividad, debido a las siguientes dificultades. En primer lugar, los cambios en la ecogenicidad de estructuras que se usan para comparar (riñón y bazo) pueden ocurrir, puesto que son propensos a enfermedades. En segundo lugar, el estudio es operador-dependiente, y puede haber una variabilidad en el diagnóstico. En tercer lugar, las variaciones en el aparato de ultrasonido pueden dar lugar a diferentes niveles de ecogenicidad. Así mismo la distribución irregular ocasional de la grasa en el hígado puede dar lugar a una mala interpretación.

Base de datos

Para el siguiente trabajo se recolectaron un gran número de imágenes por médicos expertos utilizando un ultrasonido con transductor convexo de 4MHz. Las imágenes se adquirieron con una resolución de 8 bits, después se convirtieron a imágenes de alta definición en formato JPEG. Los pacientes accedieron a que se usaran las imágenes con fines de investigación firmando un consentimiento informado.

La primera base de datos corresponde a 120 pacientes, donde las imágenes fotón sencillamente ajustadas cambiando la ganancia en general,  y el tiempo de compensación de ganancia, para tener el mejor contraste. Dos médicos expertos analizaron las imágenes y las clasificaron como normal (68) y con esteatosis (52).

La segunda base de datos está compuesta por 42 imágenes (dos por cada paciente), donde los parámetros de ganancia y el tiempo de compensación de ganancia no fueron cambiados. Para cada paciente, una imagen fue recolectada de acuerdo al plano sagital para calculad el coeficiente hepatorrenal, la otra imagen se adquirió por el espacio intercostal. De esta base de datos, 22 fueron considerados con esteatosis y 20 normales.

Para el estudio experimental, las regiones hepáticas grandes fueron delimitadas por los médicos. Las regiones fueron etiquetadas de acuerdo a lo presentado. Posteriormente, las regiones pequeñas, fueron automáticamente nombradas.

Metodología

La metodología propuesta está basada en tres aproximaciones. La primera sobre el análisis de los patrones de textura del parénquima hepático. La segunda, estudia las diferencias de la ecogenicidad entre el hígado y la corteza hepática; y la tercera evalúa la atenuación en profundidad en torno al parénquima hepático. Todos los métodos han estado individualmente implementados para diagnosticar esteatosis.

Resultados

Las imágenes usadas en las bases de datos se convirtieron en JPEG para reducir su tamaño. Para minimizar la incidencia eventual de artificios se realizó una pequeña compresión para preservar los detalles más relevantes.

Discusión y conclusiones

Este trabajo se centra en la identificación de esteatosis tras tres diferentes tipos de aproximaciones. La primera incluye la extracción de características, seguidas de la implementación de 5 clasificadores y y de dos fusiones de clasificadores, cuyas actuaciones fueron evaluadas usando un número reducido de características, obtenidas por la técnica de selección de características, considerando las primeras imágenes de la base de datos y dos parámetros: exactitud y él área bajo la curva. Los resultados obtenidos, muestran que el uso de un gran número de características, no están directamente relacionados con mejoras adicionales según el clasificador.

El segundo método para detección de esteatosis: la identificación utilizada mediante el coeficiente hepatorrenal, que está basado en las diferencias entre la ecogenicidad del parénquima hepático y de la corteza renal. Este coeficiente provee una adecuada información como indicador de esteatosis. También se mostró que el coeficiente hepatorrenal no se ve influenciado por los parámetros de la máquina de ultrasonido. El tercer método para corroborar la esteatosis consiste en el coeficiente de atenuación.

Comparando los tres métodos, se puede decir que el tercer método es el que peo resultados ofrece. Esto puede ser justificado por el enfoque usado para su cálculo, que se ve influenciado por el ruido intrínseco de imágenes de ultrasonido. Adicionalmente, los resultados obtenidos por un SVM son similares a los arrojados por el coeficiente hepatorrenal de la segunda base de datos. Por tanto, se llega a la conclusión de que el segundo método basado en intensidad de los pixeles del hígado y del riñón es menos susceptible a subjetividad por parte del analista y del equipo de ultrasonido, siendo este el más efectivo para el diagnóstico.

Comentario

Dado a que en México las enfermedades crónico degenerativas se encuentran muy presentes; el diagnóstico oportuno de cambios morfofisiológicos como lo es la esteatosis hepática, nos lleva a pensar en un pronto y viable manejo de enfermedades sistema as tal es el caso del síndrome metabólico oportunamente. Así mismo tener el conocimiento de la prevalencia de estas enfermedades nos lleva a estudiar detalladamente al paciente en el momento de la realización de un ultrasonido. Cabe mencionar que el articulo es bueno, a pesar de que en su título se mencionan “patologías hepáticas”, solo se aborda una y de una manera sumamente técnica y en veces, difícil de asimilar al lector.

Me quedo con el conocimiento sobre la similitud de ecogenicidades entre el hígado y el riñón para así poder tener un panorama sobre lo que está sucediendo con el tejido, sin embargo me gustaría ahondar un poco más en la revisión de imágenes tanto de un hígado patológico como un hígado normal, ya que el artículo proporciona muy pocas imágenes.

Artículo escrito por la  Dra. Alejandra Evangelina Hernández Oliver

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