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Método mejorado para la detección de trastornos hepáticos mediante el análisis de imágenes

La Enfermedad de hígado graso encierra una amplia gama de condiciones que se caracterizan por la acumulación de triglicéridos dentro del citoplasma de los hepatocitos y se relaciona con la obesidad, la resistencia a la insulina, y síndrome metabólico. La enfermedad de hígado graso es una de las enfermedades hepáticas crónicas más comunes en todos los países.  La biopsia hepática es considerada como una referencia de diagnóstico estándar para la evaluación de la infiltración grasa del hígado. Este método es altamente invasivo y costoso.

Las imágenes por ultrasonido son una herramienta popular y no invasiva utilizadas con frecuencia en el diagnóstico de las enfermedades del hígado. Un sistema para caracterizar la normalidad grasa y el hígado heterogéneo, utilizando el análisis textural de las  imágenes de ultrasonido de hígado, se propone en este trabajo un enfoque que es capaz de seleccionar las regiones óptimas de interés de las imágenes del hígado. Estas regiones óptimas de intereses se analizan en dos niveles capaces de extraer algunas de las características estadísticas, a saber, la mediana, la desviación estándar. Discriminación entre heterogénea, graso y hígados normales se realiza en un enfoque jerárquico en la etapa de clasificación. Esta etapa, primero, clasifica focal y difusa y luego distingue entre grasa y las normales.

La segmentación del hígado, y la extracción de características así como la  clasificación son los pasos principales de sistemas CAD basados en imágenes de ultrasonido. Hay varios métodos para segmentar una región adecuada de imagen del hígado. La mayoría de ellos son manuales, y algunos otros son semiautomático y automático. Enfoques manuales requieren médicos expertos para determinar las regiones de interés (ROI), antes de salir a la computadora para su procesamiento. Sin embargo uno de los métodos de excelencia para diagnosticar el hígado graso es la textura hepática; misma que es finamente distinguible a partir de las escalas de grises.

En general, los estudios de hígado graso en CAD se han concentrado de discriminar entre sujetos sanos y pacientes con hígado graso u otras enfermedades hepáticas basados en la ROI seleccionada.

El objetivo de este estudio es desarrollar un método no invasivo basado en el análisis de imágenes de ultrasonido, que no sólo con precisión diagnostique hígados grasos y heterogéneos. Como se mencionó anteriormente, un sistema CAD totalmente automático y eficiente incluye la selección automática de retorno de la inversión, la extracción de características eficientes. El estudio abarca el análisis de 88 sujetos, cuyos hígados dieron,  30 grasos, 39 normales y 19 imágenes del hígado heterogéneos. Las imágenes son de tamaño 560 × 450 píxeles y guardado en formato de mapa de bits. Todas las imágenes se obtuvieron utilizando un B-modo digital Toshiba SSA 550 US sistema de imagen con una sonda convexa y en un tejido 5 MHz armónico de frecuencia de imagen.

Con el fin de contar con un sistema CAD, se buscaron métodos que evitan la intervención del usuario. Esto no quiere decir que un método no supervisado ha sido utilizado en la etapa de formación como en el método de la supervisión. De hecho, en el enfoque propuesto, se seleccionan las regiones de interés adecuadas de forma automática sin el uso de la asistencia de cualquier experto. Sin embargo, los objetivos de las imágenes de capacitación si son elegidos por un experto.

En el método propuesto, la imagen del hígado se recorta primero para extraer una amplia región cerca del lóbulo central. La amplia región se divide a 9 bloques vecinos de igual tamaño. La división continúa al siguiente nivel, que  genera 12 bloques formados por la superposición. Las características extraídas de coeficientes WPT son la mediana; la mediana de la imagen muestra el valor numérico de la intensidad de la separación. El valor de la mediana de la intensidad en  imágenes de hígado graso es más alto que la intensidad de los normales debido a su ecogenicidad aumentada causada por la acumulación de grasa.

El algoritmo propuesto para la identificación de hígado graso  es realizado en dos etapas. La primera etapa, de forma automática selecciona algunas regiones de interés una imagen de ultrasonido en el hígado sin necesidad de ninguna ayuda de un experto médico. El WPT se aplica a las regiones de interés seleccionadas como un analizador de textura multi-escala para extraer algunas de las características estadísticas. En la segunda etapa, un jerárquico método de clasificación binario utilizando SVM clasificador es empleado.

La Acc global del 97,7% indica la eficiencia del sistema de clasificación jerárquica. Los resultados de la ejecución ilustran la idoneidad del sistema propuesto para ser utilizado en un entorno clínico para ayudar a los radiólogos en la clasificación de las enfermedades del hígado y mejorar Acc de diagnóstico, que puede evitar biopsias. Como ya se mencionó, los estudios de hígado graso en CAD tienen centrado en la clasificación de los sujetos sanos y pacientes con hígado graso o diferentes grados de que, como consecuencia, una de las ventajas del sistema propuesto en comparación con los métodos existentes es que el enfoque considera discriminación entre tres clases y detecta diferentes casos heterogéneos, como en la práctica. Por lo tanto, la propuesta indica que este esquema es más útil en el diagnóstico práctico que otro de los enfoques existentes.

COMENTARIO:

Considero que la tecnología avanza a pasos agigantados y en muchas de las ocasiones puede llegar a suplir al ser humano en diversas actividades; y este estudio nos muestra tal dimensión, ya que es a través de softwares avanzados como el médico puede llegar a ser sustituido, pero creo que no sería lo más correcto ya que es de suma importancia el trato con el paciente y el análisis clínico exhaustivo, no solamente la deducción de una patología por la frecuencia de ciertos patrones, si bien es cierto que debemos utilizar la tecnología en nuestro beneficio; no debemos depender de ella, ya que en este menester del recuperar la salud no hay nada más importante que la reacción médico paciente; misma que no puede ser reproducida por aparatos. Aunque es interesante y sumamente importante el que utilicemos la tecnología y adelantes en la misma a beneficio de nuestros pacientes como en esta situación, ya que el hígado graso es una patología hepática de gran incidencia mundial el desarrollar softwares que sean de apoyo en el diagnóstico de esta, constituye un adelanto en pro del médico que en un momento dado evitaría ciertos errores diagnósticos, sobre todo en médicos radiólogos principiantes. Puesto que siempre debe ser el ultrasonido un auxiliar diagnóstico no el diagnóstico en si, siempre es importante que exista un personal médico que relacione sintomatologías y de la atención requerida por el paciente.

Artículo escrito por la Dra. Lucero Barrientos Pedraza.

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