Los cambios en los vasos sanguíneos pequeños son una consecuencia común del desarrollo de diabetes. Investigadores de la Universidad Técnica de Munich (TUM) y Helmholtz Munich han desarrollado un método que puede usarse para medir estos cambios microvasculares en la piel y así evaluar la gravedad de la enfermedad. Para lograrlo, combinan inteligencia artificial (IA) y una innovadora tecnología de imágenes optoacústicas de alta resolución. El trabajo se publica en la revista Nature Biomedical Engineering .

Los métodos de imágenes optoacústicas utilizan pulsos de luz para generar ultrasonido dentro del tejido. Las ondas de ultrasonido generadas luego son registradas por sensores y convertidas en imágenes. Las señales son causadas por pequeñas expansiones y contracciones del tejido que rodea a las moléculas que absorben fuertemente la luz. Una de esas moléculas es la hemoglobina. Dado que la hemoglobina se concentra en los vasos sanguíneos , las imágenes optoacústicas pueden producir imágenes únicas y detalladas de los vasos de formas que no son posibles con otras técnicas no invasivas.

Los principios básicos de la optoacústica o fotoacústica se conocen desde hace más de un siglo, pero las aplicaciones prácticas en medicina son bastante recientes. Vasilis Ntziachristos es profesor de Imágenes Biológicas en la TUM y director del Instituto de Imágenes Biológicas y Médicas y del Centro de Bioingeniería de Helmholtz Munich. Junto con su equipo, ha desarrollado una variedad de métodos de obtención de imágenes optoacústicas, entre ellos RSOM, abreviatura de mesoscopia optoacústica de escaneo rasterizado.

32 cambios particularmente significativos

Los investigadores han utilizado ahora con éxito 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 identificaron características de la diabetes mediante un algoritmo de IA.

Crearon una lista de 32 cambios particularmente significativos basados ​​en alteraciones de la apariencia de la microvasculatura de la piel. Estos incluían características como el número de ramas de los vasos o su diámetro.

RSOM permite una medición rápida de los cambios vasculares

El hecho de que los pequeños vasos sanguíneos de la piel de los diabéticos estén alterados está bien demostrado mediante biopsias, es decir, exámenes de pequeñas partes extirpadas de la piel. Sin embargo, las biopsias no representan con precisión las condiciones de vida , ya que pueden deformar los vasos sanguíneos. También son invasivos y no aptos para observaciones durante un período prolongado de tiempo.

Las mediciones de RSOM, por otro lado, no son invasivas, toman menos de un minuto y no dependen de radiación ni agentes de contraste. «Otros métodos ópticos no alcanzan la profundidad o el detalle alcanzado por RSOM», afirma Angelos Karlas, médico principal del estudio.

Con una única medición RSOM, se pueden obtener simultáneamente datos sobre diferentes profundidades de la piel. Esto permitió a los investigadores determinar por primera vez que la diabetes afecta de forma diferente a los vasos sanguíneos de diferentes capas de la piel. Por ejemplo, mientras que en los diabéticos el número de vasos y ramas en la llamada capa dérmica se redujo, aumentó más cerca de la superficie de la piel, en la llamada capa epidérmica.

Evaluación del estadio de la diabetes combinando las características de la piel

Las 32 características mencionadas anteriormente se ven afectadas por la progresión y la gravedad de la enfermedad. Sin embargo, sólo cuando se combinan y se calcula una puntuación, se puede establecer un vínculo entre el estado de los pequeños vasos sanguíneos de la piel y la gravedad de la diabetes. Esto se logra por primera vez en el estudio actual.

«Con RSOM ahora podemos describir cuantitativamente los efectos de la diabetes «, afirma Vasilis Ntziachristos. «Con la capacidad emergente de hacer que RSOM sea portátil y rentable, estos hallazgos abren una nueva vía para el seguimiento continuo del estado de los afectados: más de 400 millones de personas en todo el mundo. En el futuro, con exámenes rápidos e indoloros, sería posible «Tómese sólo unos minutos para determinar si las terapias están teniendo efecto, incluso en el hogar».

Fuente: medicalxpress.com