Entre el 7 y 12 de mayo se está realizando en Londres la conferencia anual conjunta de la Sociedad Internacional de Resonancia Magnética en Medicina (ISMRM) y la Sociedad Europea de Resonancia Magnética en Medicina y Biología (ESMRMB), además de la XXXI reunión anual de la Sociedad Internacional de Radiógrafos y Tecnólogos de Resonancia Magnética (ISMRT). En estos eventos, se expondrán dos trabajos en los que participaron el profesor Carlos Sing-Long -doctor en ingeniería computacional y matemática- y Constanza Gaínza, ingeniera matemática y actual estudiante del magíster en ciencias de la ingeniería de la UC. Uno de los estudios está relacionado con el seguimiento de un tipo de enfermedad hepática y el otro trata sobre la cuantificación de incertidumbre de un biomarcador para enfermedades cardiovasculares.
En enero de 1994, la Sociedad de Resonancia Magnética en Medicina y la Sociedad de Imágenes de Resonancia Magnética se fusionaron para formar la agrupación hoy conocida como Sociedad Internacional de Resonancia Magnética en Medicina (ISMRM). La organización, que hoy agrupa a más de 9.000 doctores, ingenieros, bioquímicos y otros especialistas y posee su sede principal en California (EE.UU.), opera como una organización científica sin fines de grupo cuyo propósito es “promover la comunicación, la investigación, el desarrollo y las aplicaciones en el campo de la resonancia magnética en la medicina y la biología”. Además, se plantea como objetivo desarrollar y proveer los canales necesarios para la “educación continua” en este campo.
Por ese motivo, además de publicar las revistas Magnetic Resonance in Medicine y Journal of Magnetic Resonance Imaging, la ISMRM organiza una conferencia anual que este año se realiza en Londres en conjunto con la Sociedad Europea de Resonancia Magnética en Medicina y Biología (ESMRMB). Además, de manera paralela se efectúa el XXXI encuentro anual de la Sociedad Internacional de Radiógrafos y Tecnólogos de Resonancia Magnética (ISMRT). En los eventos, que se desarrollan entre el 7 y el 12 de mayo de manera híbrida, se presentarán dos investigaciones vía online en las que participaron Carlos Sing-Long -profesor del Instituto de Ingeniería Matemática y Computacional de la Universidad Católica (IMC)- y Constanza Gaínza, quien cursó la carrera de ingeniería civil matemática y computacional que dicta el IMC y hoy es estudiante del magíster en ciencias de la ingeniería en la UC.
Uno de los trabajos dice relación con el uso de resonancia magnética en el seguimiento de la evolución de un tipo de enfermedad hepática, proyecto realizado en conjunto con el profesor Marcelo Andía, del Departamento de Radiología y Centro de Imágenes Biomédicas UC, y Aline Xavier, actual investigadora postdoctoral en la Universidad de O’Higgins. “El objetivo de este proyecto es el siguiente. Existe una enfermedad conocida con el nombre de hígado graso no-alcohólico (non-alcoholic fatty liver disease), que es una de las más prevalentes para el hígado en los países desarrollados y, además, es difícil de detectar en sus primeras etapas. Si progresa sin ser detectada y sin ser monitoreada, puede llegar a asociarse con una serie de patologías graves como la cirrosis o el cáncer”, explica Carlos Sing-Long, doctor en ingeniería computacional y matemática. De hecho, diversas estimaciones hechas a nivel nacional indican que aproximadamente un tercio de la población chilena podría padecer esta patología.
Tal como explica el académico, este potencial peligro hace que sea esencial entender qué factores son los que llevan a que en algunos casos el hígado graso derive en enfermedades que son bastante graves y en otros no. “El equipo del profesor Marcelo Andía está haciendo un estudio en modelos con ratones, donde lo que se hace es darle a cohortes de especímenes dietas con distintas características. Por ejemplo, hay una dieta llamada natural y otra alta en grasa que es más cercana a la moderna que nosotros tenemos. El objetivo es tratar de hacer un seguimiento de la evolución del hígado de esos ratones para entender en qué medida esa dieta tiene un impacto en la evolución de la enfermedad”, indica Sing-Long.
Carlos Sing-Long y Constanza Gaínza.
Mientras Marcelo Andía y Aline Xavier trabajaron en el diseño del experimento y la adquisición de los datos, Sing-Long y Constanza Gaínza se dedicaron al análisis y a tratar de visualizar el progreso de la enfermedad a medida que los ratones se fueron alimentando con las distintas dietas. Precisamente, lo que permitió la resonancia magnética fue hacer un seguimiento: “Imaginemos un plano, donde a un lado tienes los ratones que están muy enfermos y en el otro están los sanos. Lo que puedes ver es cómo aquellos que están consumiendo la dieta alta en grasa se van moviendo, a medida que transcurre el tiempo, hacia el grupo de los enfermos. Esa es la evidencia que mostramos, que hay un efecto de la dieta grasa”.
El académico del IMC agrega que la gente “piensa que lo único que importa es la cantidad de grasa, que si estás con sobrepeso tienes problemas y que si eres delgado te encuentras sano. Pero lo que este estudio trata de poner en evidencia es que no es necesariamente el caso; no es la cantidad de grasa, sino que es el tipo de grasa que tú vas acumulando el que genera ciertas complicaciones”.
La resonancia magnética en el área cardiovascular
El segundo trabajo que será presentado en la conferencia a realizarse en Londres consiste en un proyecto en colaboración con Daniele Schiavazzi, profesor de la Universidad de Notre Dame (EE.UU.) y especialista en el modelamiento y cuantificación de incertidumbre en el sistema cardiovascular. “Lo que hicimos fue cuantificar la incertidumbre de un cierto biomarcador para enfermedades cardiovasculares”, indica Sing-Long. “Imagina una arteria de tu cuerpo y que, por ejemplo, eres hipertenso. Como eres hipertenso, el flujo sanguíneo tiene una velocidad más alta y la presión que ejerce sobre la pared de esta arteria es mayor. Por ciertas propensiones que pueden ser genéticas o ligadas al estilo de vida, en algunas personas esta alta presión de flujo hace que se empiece a generar una cierta deformación similar a una diminuta bolsa que, si no se trata, puede reventar”, señala Sing-Long.
Por este motivo, añade el académico, se han diseñado biomarcadores que consisten en números también conocidos como una “figura de mérito”, es decir, una cifra o valor que en el ámbito médico permite analizar la evolución de una cierta enfermedad. “Hay un biomarcador que puedes medir usando imágenes de resonancia magnética y que te indica cuál es el esfuerzo de corte que está ejerciendo la sangre sobre la pared del vaso sanguíneo. La idea por supuesto es tratar de detectar regiones donde ese esfuerzo es anómalo para así tratar de encontrar indicios de algún problema con anticipación”, explica Sing-Long.
El problema es que existen varios factores que pueden dificultar la realización de este procedimiento: “La velocidad de la sangre es sumamente alta en el cuerpo humano y las arterias pueden tener paredes que son muy delgadas. Además, los exámenes por resonancia magnética implican tener a los pacientes dentro de la máquina durante mucho tiempo, así que a veces se mueven. Eso hace que si bien puedes hacer mediciones de los flujos sanguíneos, obviamente están sujetos a todas estas perturbaciones. Entonces, la pregunta es qué tan sensible es el biomarcador a esas perturbaciones, porque podría ser que efectivamente sea muy preciso para detectar la presencia de alguna anomalía, pero hay tantas fuentes de ruido y perturbaciones que al final esa medición no es tan fidedigna”.
Ante este escenario, el equipo conformado por Sing-Long, Gaínza y Schiavazzi realizó un estudio computacional que buscaba determinar, por ejemplo, el impacto que tiene la forma de la pared de una arteria. “Tal vez estés mirando una arteria que es como un cilindro recto y donde las mediciones son un poco más precisas, porque no hay variaciones geométricas. Pero si tienes una alta curvatura, quizás puedes tener regiones donde las mediciones no van a ser tan precisas. Ese, precisamente, es el objetivo del estudio. Tratar de determinar si hay algún efecto geométrico en la precisión de estas medidas”, explica el académico del IMC. El potencial de este estudio, agrega el docente, está en poder mostrarles a los médicos que si bien la resonancia magnética resulta ser “una buena herramienta de cuantificación, cuando se utiliza en ciertas zonas de una arteria, por ejemplo, puede presentarse alguna distorsión”.