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Computación

En el fondo del ojo

Un software ayuda en la detección y el análisis precoz de la retinopatía diabética

olhos_Cegueira_214Un cuidado indispensable con los portadores de diabetes consiste en detectar o descartar si padecen retinopatía diabética, una afección de los ojos que puede llevar a la ceguera. El riesgo aumenta si el control de la glucemia no se realiza adecuadamente y si el paciente no consulta al oftalmólogo. El diagnóstico se lleva a cabo mediante el mapeo de la retina, o vía análisis de fotografías en colores elaboradas en un aparato denominado retinógrafo. Para ayudar en ese análisis y obtener un diagnóstico más rápido, científicos del Instituto de Computación de la Universidad de Campinas (IC-Unicamp) desarrollaron una solución informática que podrá ayudar en la detección y el tratamiento de la enfermedad. Es un software capaz de analizar automáticamente imágenes tomadas en la retina, en el fondo de los ojos de pacientes diabéticos, e indicar de manera precoz anomalías tales como hemorragias, alteraciones vasculares, cicatrices y señales indicativas de procesos inflamatorios.

Esta novedad adquiere importancia debido a que dicha enfermedad aparece como la principal causa de ceguera entre la población activa –entre los 20 y los 74 años– en los países desarrollados. “De acuerdo con la Federación Internacional de Diabetes, en la actualidad este mal afecta a 366 millones de personas en todo el mundo, y se estima que esta cifra se elevará aproximadamente a 552 millones en 2030”, dice el profesor Anderson Rocha, del IC-Unicamp, coordinador del proyecto. En Brasil se estima que alrededor del 5% de la población, es decir, unos 10 millones de brasileños, son diabéticos, y una parte de esa población diabética podrá desarrollar retinopatía. Por ahora, el software funciona solamente en computadoras comunes, pero la idea es desarrollar un retinógrafo portátil en el futuro, en asociación con empresas especializadas, y equiparlo con el nuevo sistema. El oftalmólogo ‒o incluso un enfermero‒ podrá capturar la imagen de la retina del paciente. “Los diabéticos que viven en comunidades rurales y remotas se verían sumamente beneficiados, de desarrollarse un aparato portátil, que llegue hasta ellos”, dice Rocha. “Esto tornaría accesible la atención con miras a verificar la necesidad de una consulta médica presencial”. El aparato también podría detectar la enfermedad en estadio inicial, una medida esencial para evitar la ceguera. Asimismo, un retinógrafo portátil sería más ágil, y dejaría más tiempo libre para que el oftalmólogo atienda a sus pacientes.

El software opera en cuatro etapas: evaluación de la calidad de la imagen, detección de lesiones, selección y verificación de la necesidad de tratamiento. “Es capaz de detectar errores en la captura de la imagen, tales como partes de la retina que no se consideran ideales para la detección de la retinopatía, o incluso si el paciente parpadea”, dice el científico de la computación Ramon Pires, doctorando del equipo de Rocha.

Una vez asegurada la calidad mínima de la imagen para el análisis, entran en acción los detectores individuales de lesiones asociadas a la retinopatía diabética. La imagen de la retina del paciente pasa en el software por seis detectores de lesiones, y cada uno de éstos define una puntuación que indica cuál es la probabilidad de que el paciente padezca alguna de ellas. “Luego la imagen es representada en alto nivel mediante un conjunto de valores numéricos, uno por cada lesión, y esta nueva representación permite verificar si el paciente exhibe dichos problemas asociados a la retinopatía diabética, si la afección se encuentra en un estadio avanzado y si se hace necesaria la consulta al oftalmólogo durante los siguientes 12 meses”, explica Rocha. Entre las señales y las lesiones que indican la existencia de retinopatía diabética y que pueden detectarse con el software se encuentran la presencia de grasa, lesiones rojas, hemorragias leves y profundas, manchas parecidas a algodón y microaneurismas. “Obtuvimos resultados de clasificación superiores al 90% en los trabajos actuales, compatibles con los mejores resultados de la literatura científica”, comenta Rocha.

Grupos de apoyo
Las investigaciones que desembocaron en el software empezaron en 2009, con un proyecto financiado a través del convenio suscrito entre el Instituto Microsoft Research y la FAPESP, con la supervisión del profesor Jacques Wainer, también del IC-Unicamp. En 2011, el trabajo recibió un nuevo apoyo de la Fundación, en ese caso, para la maestría de Pires y, desde el segundo semestre de 2013, cuenta con la colaboración de Samsung. Junto a Rocha y de Pires, el grupo cuenta también con los profesores Siome Goldenstein y Wainer, del IC, y Eduardo Valle, de la Facultad de Ingeniería Eléctrica y en Computación de la Unicamp.

“Este software puede ser de gran valía, como ayuda en el diagnóstico de la retinopatía diabética”, dice el médico Sérgio Gianotti Pimentel, docente del Departamento de Oftalmología de la Facultad de Medicina de la Universidad de São Paulo (USP). “Existen varios programas similares que figuran en la literatura”, añade. Lo propio sucede con relación a los retinógrafos portátiles. “Y recientemente, algunos investigadores han empezado a interesarse en esta línea de investigación”, dice Rocha. “Pero en lo referente a aparatos portátiles automatizados, como el que pretendemos desarrollar, hasta el momento no tenemos conocimiento de ningún trabajo en marcha. Estamos intentando acordar colaboraciones: acabamos de arreglar una con el Hospital de Clínicas de la Unicamp.”

Proyecto
Selección automática de retinopatías diabéticas: tecnología de la información contra la ceguera prevenible (n° 2008/
54443-2); Modalidad Ayuda Regular al Proyecto de Investigación – Convenio Microsoft; Coord. Jacques Wainer/ Unicamp; Inversión R$ 176.198,75 y US$ 75.855,79 (FAPESP).

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