Los cambios en los vasos sanguíneos son un efecto común de la diabetes progresiva. Investigadores de la Universidad Técnica de Munich (TUM) y el centro de investigación Helmholtz Munich han desarrollado un método con el que se pueden medir estos cambios microvasculares en la piel y, con ello, la gravedad de la enfermedad. Para ello, combinan inteligencia artificial (IA) y una innovadora tecnología de imágenes optoacústicas.
Los métodos de imágenes optoacústicas utilizan pulsos de luz para producir ondas de ultrasonido en el tejido corporal. Estas ondas son detectadas por sensores y convertidas en imágenes. Las ondas de ultrasonido se generan cuando el tejido corporal se contrae o se expande mínimamente alrededor de ciertas moléculas. Estas moléculas, como la hemoglobina, absorben la luz con una fuerza especial. Debido a que la hemoglobina se concentra en los vasos sanguíneos, las imágenes optoacústicas pueden producir imágenes particularmente detalladas de los vasos sanguíneos que no serían posibles con otros métodos de imágenes no invasivos.
Esta investigación ha potenciado el desarrollo del RSOM para estudiar los efectos de la diabetes en la piel humana
Los principios básicos de la optoacústica, también conocida como fotoacústica, se conocen desde hace más un siglo. Sin embargo, las aplicaciones prácticas en medicina son relativamente nuevas. Vasilis Ntziachristos, profesor de Imágenes Biológicas en la TUM y director del Instituto de Imágenes Biológicas y Médicas y del Centro de Bioingeniería de Helmholtz Munich ha desarrollado a su equipo varios métodos de obtención de imágenes optoacústicas, incluido RSOM, la abreviatura de “mesoscopia optoacústica de escaneo rasterizado”.
Ahora el equipo ha potenciado el desarrollo del RSOM para estudiar los efectos de la diabetes en la piel humana. Utilizando imágenes RSOM de los vasos sanguíneos de las piernas de 75 diabéticos y un grupo de control, los investigadores usaron un algoritmo de IA para identificar las características de la diabetes. Crearon una lista de 32 cambios particularmente significativos en la apariencia de las venas de la piel. Entre ellas se incluían características como el número de ramas de los vasos o su diámetro.
Se sabe desde hace tiempo que los pequeños vasos sanguíneos de la piel de los diabéticos están alterados. Los cambios se pueden observar, por ejemplo, en biopsias, es decir, en pequeñas zonas de piel que se extirpan. Sin embargo, las biopsias no muestran de forma confiable lo que realmente sucede en el cuerpo porque las incisiones pueden deformar los vasos. Además, implican siempre una intervención en el organismo y no son adecuados para exámenes repetidos durante un período de tiempo más largo. Las mediciones de RSOM, por otro lado, no son invasivas, se puede realizar en menos de un minuto y no dependen de radiación ni medios de contraste. "Otras técnicas de imágenes ópticas no proporcionan la profundidad o el detalle que permite RSOM", afirmó Angelos Karlas, médico principal del estudio.
Este sistema ha permitido determinar por primera vez que la diabetes afecta de forma diferente a los vasos de las distintas capas de la piel
Con una sola medición de RSOM pueden obtenerse simultáneamente datos sobre distintas profundidades de la piel. Esto permitió a los investigadores determinar por primera vez que la diabetes afecta de forma diferente a los vasos de las distintas capas de la piel: Por ejemplo, mientras que el número de vasos y ramificaciones en la llamada capa dérmica se reducía en los diabéticos, aumentaba en la llamada capa epidérmica, situada en la parte superficial de la piel.
Cada una de las 32 características mencionadas anteriormente está influida por la progresión y la gravedad de la enfermedad. Sin embargo, sólo cuando se combinan y se determina una denominada puntuación puede establecerse una relación entre el estado de los pequeños vasos sanguíneos de la piel y la gravedad de la diabetes. Esto es algo que se ha demostrado por primera vez en este estudio.
"Con RSOM, podemos describir cuantitativamente los efectos de la diabetes", afirma Vasilis Ntziachristos. "Como hemos conseguido que la RSOM sea cada vez más móvil y rentable, estos hallazgos abren nuevas posibilidades para el seguimiento continuo del estado de los más de 400 millones de pacientes en todo el mundo. Con exámenes breves e indoloros, sería posible determinar en pocos minutos si las terapias están siendo efectivas”, concluyó.