Salud España , Valladolid, Lunes, 25 de febrero de 2013 a las 15:26

Desarrollan un modelo matemático para prever la evolución de la retinopatía diabética

El sistema, que se basa en imágenes de tomografía confocal, permite detectar zonas de riesgo como vasos sanguíneos que pueden romperse

Cristina G. Pedraz/DICYT La retinopatía diabética es una complicación crónica asociada a la diabetes. Se trata de la enfermedad vascular más frecuente de la retina y puede clasificarse en dos tipos: no proliferativa (se desarrolla primero y se caracteriza por el agrandamiento de los vasos sanguíneos en ciertos puntos) y proliferativa (la modalidad más severa y avanzada de la enfermedad a partir de la cual crecen nuevos vasos frágiles y rompibles). La aparición y la progresión de la retinopatía diabética, una de las principales causas de ceguera en el mundo, están relacionadas con las alteraciones en el control de la glucemia.


La hiperglucemia (niveles de glucosa en sangre altos) produce lesiones en la retina y en los vasos arteriales. Estas lesiones se agravan con la hipertensión arterial que frecuentemente padecen los pacientes con diabetes. En el caso de la retinopatía diabética proliferativa, “puede causar ceguera en un periodo de tiempo muy corto” mientras que la no proliferativa “se puede mantener haciendo un seguimiento adecuado, y aunque se pierda visión no es de una forma tan problemática”.


Así lo apunta Javier Finat, responsable del Grupo MoBiVAP (Modelización, Biomecánica y Visualización Avanzada) de la Universidad de Valladolid, que trabaja en la modelización matemática de esta patología y que ha presentado esta investigación recientemente en uno de los Seminarios de Investigación del IOBA (Instituto de Oftalmobiología Aplicada). “Trabajamos en el modelado de la propagación y el seguimiento de la retinopatía a partir de las imágenes biomédicas. Lo que hacemos básicamente es detectar la estructura vascular de las arterias o venas que están en la retina y a partir de esa estructura tratar de inferir información sobre cuáles son las zonas de riesgo”, detalla a DiCYT.


Estas zonas de riesgo hacen referencia a los vasos que pueden romperse y provocar pequeñas hemorragias y también a la formación de microaneurismas, dilataciones de estos vasos sanguíneos que pueden romperse fácilmente. Asimismo, tratan de obtener información “sobre un fenómeno crítico que se presenta muchas veces y que los médicos llaman neovascularización, cuando alguno de estos vasos de la retina se ha roto y el organismo genera nuevos vasos, vasos muy frágiles que el exceso de presión sanguínea hace que se rompan”. Cuando esa rotura se produce de forma masiva, señala Finat, “puede llevar a la ceguera”.


¿Por qué se produce esta situación? La respuesta está en que las personas diabéticas desarrollan unos modelos variables de tensión que afectan también al ojo. “Hay algunos vasos que se estrechan y, al entrar la sangre con la misma presión, se rompen en los puntos más débiles”. No obstante, “si se realiza un diagnóstico previo se puede prever cuál será la evolución y en función de ella tratar de intervenir en las zonas que sean más sensibles”.


Imágenes de tomografía confocal


Para llevar a cabo el modelado matemático de la enfermedad, los investigadores de la Universidad de Valladolid utilizan imágenes de tomografía confocal, un tipo de tomografía “que funciona en profundidad fijando diferentes longitudes focales, gracias a lo cual que se accede al fondo del ojo”.


El primer trabajo que se realizó en este sentido, junto con el investigador Eduardo Cuesta, fue hace diez años. “Realizamos una especie de operación inteligente que, a medida que va haciendo un barrido sobre una imagen, va detectando dónde existen continuidades y donde discontinuidades (en este caso los vasos sanguíneos), y dependiendo de cómo sea la discontinuidad cambia su comportamiento. De este modo, no es un operador matemático que se comporte de la misma forma siempre, es un operador casi biológico que dependiendo de las dificultades que encuentra se modifica”, detalla.


Estos modelos de propagación, agrega, son en realidad modelos de difusión no homogéneos, lo que en matemáticas se denomina “difusión anisótropa” ya que “no se comportan de la misma manera en todas las direcciones. “Cuando encuentra unos elementos que desde el punto de vista de imagen son discontinuidades, lo que en este caso se corresponde a los vasos sanguíneos, la propagación tiene lugar de una forma diferente y por eso se le llama anisotrópica, porque no se comporta de forma homogénea en todo el espacio, es decir, no es isotrópa”.


Este método de propagación pionero en la literatura científica desarrollado por el Grupo MoBiVAP se está extendiendo actualmente por separado a vídeo y a nivel 3D con la idea, asegura el investigador, de incorporarlo luego al vídeo 3D. “Estamos mostrando una pequeña parte del potencial de estos modelos para aplicaciones biomédicas. Realmente hay muy poco trabajo hecho en simulación y modelado de este tipo de procesos dinámicos, es un tema bastante complejo y por eso hay que buscar aplicaciones socialmente útiles y con una repercusión inmediata”, detalla.


Restauración de vídeo 3D en tiempo real


Así, el objetivo de los investigadores es que estos modelos permitan en un futuro realizar una restauración de vídeo 3D en tiempo real. Según explica Javier Finat, “cuando se quiere realizar una restauración de vídeo muchas veces te encuentras con zonas que faltan y que tienes que rellenar porque sino aparecen manchas en la pantalla, y estos modelos tienen interés en este sentido”. Del mismo modo, “cuando se hace una documentación 3D de un objeto siempre hay zonas que faltan y si tienes un mecanismo de propagación inteligente puedes arreglar tanto vídeos como volúmenes”, subraya.


El futuro, de esta forma, es hacer confluir el vídeo y el 3D. “Hay que tener en cuenta que el vídeo normal va a 20 frames por segundo, el vídeo de alta resolución a 30 frames por segundo y el vídeo 3D por encima de 50 frames por segundo, y además se están mezclando los canales. Ahora mismo hacen falta gafas para los televisores 3D y hay que prescindir de ellas, y para eso hay que ver cómo se acoplan estas dos cosas, vídeo y 3D, y para ello necesitamos la restauración de vídeo 3D en tiempo real”. No obstante, añade, “aún estamos a tres años de encontrar soluciones eficaces en este sentido”.

 

 

 

Retinopatía diabética

La retinopatía diabética es la segunda causa de ceguera en España, la primera en edad laboral, y afecta a cerca del 50 por ciento de las personas con diabetes. Es un problema creciente, puesto que se prevé que la población diabética se duplique en los próximos 15 años. La retinopatía está directamente relacionada con el tiempo que el afectado padece la diabetes. Las cifras revelan que, tras 20 años de enfermedad, el total de los pacientes de diabetes tipo I y el 80 por ciento de los enfermos tipo II sufren retinopatía, aunque el diagnóstico precoz y un tratamiento adecuado evitarían el 90 por ciento de los casos de ceguera.


Mantener la diabetes muy controlada y evitar alteraciones en la glucemia son las fórmulas para prevenir la retinopatía, ya que esta dolencia no presenta síntomas y no es una enfermedad dolorosa. Sin prevención, el paciente no se percatará de la patología hasta que no aparezcan los primeros síntomas de ceguera irreversible.