Caracterización ultrasónica multiparamétrica de tejidos empleando coeficientes de atenuación y velocidad del sonido.

El uso de imagenología médica ha permitido una disminución drástica del tiempo de diagnóstico. No obstante, técnicas tradicionales dependen de la pericia del radiólogo quien detecta estructuras anormales usando inspección visual y comparación diferencial. Una alternativa que ha cobrado más relevancia en los últimos años es el ultrasonido cuantitativo (QUS), que agrupa las técnicas que permiten modelar parámetros intrínsecos de tejidos en una escala de valores absoluta incluyendo el coeficiente de atenuación (que cuantifica la pérdida de energía conforme el ultrasonido se propaga) y la velocidad del sonido (que cuantifica la distancia que viaja el ultrasonido por unidad de tiempo). Estas técnicas han sido estudiadas para el manejo clínico de enfermedades tan relevantes a la realidad nacional como las enfermedades difusas del hígado. Sin embargo, existen problemas sin resolver en el estado del arte incluyendo (1) las imágenes de atenuación ultrasónica sufren de una alta varianza, (2) las imágenes de velocidad del sonido sufren de sesgos debido a la ambigüedad de rango, y (3) la generación de imágenes co-registradas de estos dos parámetros para la evaluación del hígado graso no ha sido demostrada. El objetivo general de este estudio es plantear un método para la generación de imágenes co-registradas del coeficiente de atenuación y velocidad del sonido, el cual permita generar imágenes de alta calidad con un balance adecuado entre resolución espacial, exactitud y precisión. El método planteado emplea regularización por denoising para la estimación del coeficiente de atenuación, inversión de modelo heterogéneo por capas para la estimación de la velocidad del sonido, y descomposición multi-estática para la generación de datos ultrasónicos necesarios para la formación de imágenes co-registradas. La evaluación se realizará con modelos in silico y experimentales con maniquíes calibrados, por último una prueba piloto de factibilidad para la detección de esteatosis hepática.

Plantear e implementar experimentalmente un método para la formación de imágenes co-registradas del coeficiente de atenuación (empleando teoría de problemas inversos y regularización por denoising) y velocidad del sonido (empleando inversión de un modelo heterogéneo variable en capas), y validar su uso para caracterizar tejidos en un estudio piloto de estratificación de esteatosis hepática en voluntarios humanos en vivo.

1. -Desarrollar un método de formación de imágenes de atenuación ultrasónica en medios heterogéneos empleando regularización por denoising (RED). 2. -Desarrollar un método de formación de imágenes co-registradas de atenuación y velocidad del sonido, con implementación experimental en un escáner ultrasónico. 3. -Realizar una prueba piloto para evaluar la factibilidad de la estimación conjunta de la atenuación y velocidad del sonido en voluntarios humanos in vivo para la detección de hígado graso.

Al final del proyecto se contará con un prototipo ultrasónico que permita la generación de imágenes co-registradas de velocidad del sonido y atenuación ultrasónica, incluyendo un software que implemente el algoritmo planteado, debidamente validado empleando simulaciones, maniquíes calibrados, y datos en vivo.

Se fomentará la investigación colaborativa con entidades nacionales de amplia trayectoria y experiencia en el área como la Universidad Nacional San Agustín y la Clínica Avendaño, el mayor centro de cirugía bariátrica en Perú, que nos permitirá acceso a un alto número de personas con patología de HGNA para el estudio en vivo de las técnicas desarrolladas. Finalmente, la universidad de Stanford es la tercera mejor universidad del mundo según ranking QS. Este consorcio fortalecerá lazos entre el sector de investigación y sector clínico en Perú y a nivel internacional.

Investigacion basica

Interdisciplinario

ADMINISTRADO

LIMA - LIMA - SAN MIGUEL

• 10 — Ciencia computacional

Ciencias naturales - Informática y Ciencias de la Información - Ciencias de la computación

CENTRO MEDICO AVENDAÑO S.A.C.