La imagen más común que, quizá, se tiene de un ultrasonido es aquella en la que se ve a un bebé en gestación flotando en una escala de grises en el vientre de la madre. Este tipo de ultrasonido, también conocido como ecografía, es la herramienta utilizada por los médicos para ver al feto sin invadir el cuerpo de la madre.

Por más de cuarenta años, el ultrasonido ha sido una técnica muy empleada en el campo de la medicina para el diagnóstico e, incluso, en el tratamiento de enfermedades. Por lo general, cuando se hace un examen médico de ultrasonido, el especialista observa la imagen de los tejidos que producen las ondas ultrasónicas, y, de acuerdo a sus conocimientos, diagnostica enfermedades o anomalías en el cuerpo. Este tipo de análisis es cualitativo.

Sin embargo, si esas mismas imágenes pudieran proporcionar al médico más información de la que en la práctica clínica actual da, entonces, se podrían hacer diagnósticos más precisos y rápidos, y aumentarían las posibilidades de recuperación del paciente. Por ejemplo, el ultrasonido, además de mostrar una masa extraña en un órgano, podría dar al especialista números que determinen si se trata de un tumor maligno o benigno, su tamaño y su peso, si es sólido o líquido, y otros datos que inciden en un mejor diagnóstico de enfermedades como el cáncer. Todo ello forma parte del análisis cuantitativo.

Este salto en el análisis con ultrasonido, de los métodos cualitativos a métodos cuantitativos, no está lejos de hacerse realidad, pues un grupo de investigadores del Laboratorio de Imágenes Médicas del Departamento de Ingeniería de la PUCP, en colaboración con la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign (UIUC), está desarrollando procesos para lograrlo.

Mirando al sonido

El Dr. Roberto Lavarello Montero, docente del Departamento de Ingeniería, explica que el ultrasonido consiste en ondas acústicas de frecuencias mayores a 20 Kilohertzios (kHz), que no son audibles al oído humano y se propagan en medios sólidos. “Se utiliza en medicina porque se propaga por los tejidos blandos para formar imágenes. Un transductor es el que emite las ondas, y lo que utilizamos para sacar ultrasonidos son las intensidades de los ecos que recibes. Si propagas una onda de ultrasonido, esta encuentra discontinuidades en el medio del tejido, las cuales generan reflexiones que, a su vez, tienen amplitudes que se muestran de forma gráfica. Esto ha ayudado a los médicos por muchos años a detectar anomalías en los tejidos. Los médicos están preparados para saber cómo se debería ver una ecografía de una mama normal o del hígado; si, de pronto, encuentran una zona que se ve más oscura o más brillante, entonces, basados en su experiencia, diagnostican si es una enfermedad”, detalla.

El Dr. Lavarello es especialista en el procesamiento de imágenes médicas y lidera el Laboratorio de Imágenes Médicas de nuestra Universidad. A pesar de que el tema que investiga parece estar directamente relacionado con la medicina, son los ingenieros electrónicos los llamados a idear los procesos para que los diagnósticos sean más completos. “En las aplicaciones clínicas importa mucho que la información obtenida sea robusta. Las tecnologías actuales de ultrasonido son muy buenas, pero no son lo suficientemente maduras como para diagnosticar de manera consistente, pero la base matemática dice que sí se puede lograr”, señala.

Las investigaciones sobre ultrasonido cuantitativo para la evaluación de tejidos comenzaron en el 2011. Para ello, cuentan con la colaboración de Michael Oelze, docente de la Universidad de Illinois, quien investiga sobre la interacción entre ultrasonido y tejido. “En la Universidad de Illinois se han estudiado algunas de estas técnicas por un par de décadas. El aporte de ellos es importante porque tienen el conocimiento de la teoría, por lo que Oelze nos dio un gran soporte para entender qué se puede hacer con los vacíos de la teoría y tratar de rellenarlos”, refiere Lavarello sobre dicha participación.