Paolo Pellegretti, Head of R&D of Ultrasound systems Esaote

La imagen intuitiva: lectura de diagnóstico inmediata gracias a la complejidad de investigar

Paolo Pellegretti, Responsable de I+D de sistemas de ultrasonidos en Esaote

Paolo Pellegretti, Génova, Italia, 1963.
Doctor en ingeniería electrónica, ejerció diversos cargos técnicos en Esaote hasta 1995, año en que asumió su actual cargo como de responsable de investigación y desarrollo de sistemas de ultrasonidos. La fotografía y los viajes son dos de sus grandes pasiones.

Cada imagen desencadena un proceso de interpretación y resolución. También recurrimos a tecnologías de juegos y a la infografía para ayudar con los historiales médicos de los pacientes.

Una imagen ecográfica cuenta al médico una historia y, como toda buena historia, tiene todos los elementos necesarios para facilitar las decisiones de que quien la explora, discernir qué es importante y qué no, investigar, actuar y resolver.

El personal del departamento de I+D de Esaote sabe que su función es tender un puente adecuado entre la imagen y su interpretación, lo que en medicina se conoce como diagnóstico. Como en el caso de la fotografía, una buena imagen ecográfica mantiene la complejidad de la historia de los datos, pero no confunde, no conduce a callejones sin salida ni sufre el riesgo de embrollarse. Deja margen para la experiencia del intérprete, a la vez que mantiene la atención del observador centrada en la experiencia del objeto observado, aunque ampliando el campo de observación a partir de las experiencias de quienes ya se han planteado el mismo conjunto de preguntas. La función de una imagen ecográfica es transmitir un mensaje importante al médico o al operador mediante un equilibrio eficaz de la información. Para facilitar un diagnóstico correcto, este mensaje debe transmitirse con la mayor neutralidad posible, sin enmascararlo ni alterarlo con elaboraciones o interpretaciones. En la mayor medida en que logremos una lectura efectiva e inmediata de una imagen ecográfica, con más razón podremos afirmar que hemos hecho un buen trabajo, al igual que un fotógrafo se comunica con su público.

Una historia transmitida por un fotógrafo en una sola imagen puede considerarse el equivalente a un diagnóstico basado en una sola imagen, realizado por un investigador en nuestros laboratorios de investigación y desarrollo. La inmediatez y la legibilidad de una fotografía son equiparables a la facilidad para interpretar una imagen ecográfica, que refleja la complejidad tecnológica y metodológica necesaria al respecto.

En el ámbito del diagnóstico médico, la historia contenida en una sola imagen también puede interpretarse como la necesidad de buscar la productividad y la rentabilidad al realizar una exploración. De nuevo nos topamos con el reto de reunir, idealmente en una única imagen significativa, toda la información necesaria para efectuar un diagnóstico rápido y fiable, es decir, un resumen de la complejidad, y perseguir la simplicidad en el proceso de diagnóstico. Este es otro aspecto importante de nuestro concepto de complejidad, cuyo objetivo es la simplificación. Su complejidad puede impedir que la historia sea contada con una única imagen por diversas razones: desde la heterogeneidad de los factores y conceptos que se deben sintetizar hasta no haber captado el momento que resume la imagen pretendida.

Este es otro nivel de complejidad que se está abordando en la actualidad. Esaote es pionera en este campo al integrar en tiempo real de la técnica de ecografía con volúmenes procedentes de otras modalidades de adquisición, como la IRM y la tomografía axial computarizada. La sinergia de múltiples canales de diagnóstico constituye una respuesta eficaz a la necesidad de proporcionar información exhaustiva para efectuar diagnósticos rápidos y fiables.

Sin embargo, la fusión de imágenes también cuenta con su propia complejidad en el proceso de registro volumétrico de diferentes canales de información. Los procedimientos vigentes exigen que los operadores reciban formación específica y son largos y complejos de aplicar. Esaote se ha comprometido a simplificar estos procedimientos mediante técnicas de inteligencia artificial (IA) con el objetivo final de proporcionar una solución para su total automatización.

Pese a todos sus rasgos positivos, el diagnóstico mediante ecografía también se caracteriza por que la calidad y la precisión del diagnóstico dependen en gran medida del operador.

Esta es otra de las complejidades que estamos abordando con el desarrollo de soluciones destinadas a simplificar el uso de los equipos, hacerlos más intuitivos y lograr que produzcan información cada vez más cuantitativa, sencilla y de lectura inequívoca. Es una respuesta a la necesidad de practicidad que, en situaciones de emergencia y cuando el sistema está bajo tensión, ha demostrado ser prioritaria para el buen funcionamiento del sistema sanitario.

También estamos trabajando en perfeccionar el potencial de diagnóstico mediante el desarrollo de nuevas herramientas de procesamiento, suministradas a través de otros campos avanzados, como las imágenes de sonar y radar para aplicaciones militares y comerciales. Todo ello ha sido posible gracias a la creciente potencia de procesamiento que ofrecen los avances tecnológicos en sectores punteros como la infografía, los juegos y el entretenimiento doméstico.

No obstante, si estas nuevas y potentes herramientas de investigación no se adaptan correctamente a nuestro ámbito específico, podrían acabar complicando el uso de las nuevas plataformas de ultrasonidos. De ahí la necesidad de simplificación, que puede abordarse eficazmente mediante técnicas de IA. Al aprovechar los conocimientos previos, convenientemente estructurados y codificados por motores de aprendizaje como las redes neuronales, estas técnicas pueden servir para ayudar al operador a utilizar el equipo, además de facilitar la interpretación y la elaboración de informes.

Sin embargo, la IA conlleva dos complejidades, a saber: que el rendimiento depende en gran medida del nivel de conocimientos disponibles y, de forma más general, una elevada carga computacional. El modelo de simplificación que nos ocupa es la extensión del concepto de «Internet de las cosas» a los equipos de ultrasonidos, es decir, la adopción de modelos distribuidos de procesamiento y conocimiento donde el ecógrafo ya no es una herramienta de diagnóstico independiente, sino un terminal en una red cooperativa de unidades que trabajan conjuntamente y comparten conocimientos y recursos informáticos.

Un último campo de investigación y desarrollo en el que participamos activamente es la búsqueda de nuevas formas de aprovechar la información que puede obtenerse de la interacción ultrasonido-tejido. Se ha constatado que mediante ultrasonidos es posible analizar la textura de los tejidos, así como investigar la variación de la proporción entre atenuación y difusión. Se está investigando la correlación de estos nuevos parámetros físicos con los efectos patológicos y, por lo tanto, para construir su propia semiótica de lectura. Esta abundancia de investigaciones ecográficas alternativas puede contemplarse como una única línea de investigación aplicada, resumida en la idea de Esaote de «nunca dejar de ver lo invisible», es decir «buscar lo que no es inmediatamente visible».

En este ámbito los retos son sin duda muy complejos, pero también apasionantes y gratificantes. Una vez más, nuestro cometido es desarrollar la tecnología, maximizar la sensibilidad de nuestros equipos para monitorizar y medir diversos parámetros biofísicos nuevos, y ponerlos a disposición de los usuarios mediante simplificaciones adecuadas. Dentro de esta línea de investigación avanzada, el éxito radica en la cooperación entre el sector y las instituciones de investigación que, por su formación y finalidad, son naturalmente las más productivas y orientadas a la innovación. La labor de empresas como la nuestra consiste en cooperar con estos organismos, apoyando sus iniciativas tanto mediante la tecnología como con recursos humanos y financieros.

El área de Investigación y Desarrollo es el corazón palpitante de Esaote y nuestro férreo compromiso financiero en este campo (más del 10 % de la inversión) avala que la innovación ocupa el epicentro de las estrategias de crecimiento de la firma en un contexto de enorme transformación continua.

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