Con inteligencia artificial transformarán las resonancias magnéticas
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Martes 18 de Agosto de 2020 8:41 pm
+ -Este sistema es capaz de entregar los mismos resultados pero en mucho menor tiempo.
Si alguna vez
has tenido que pasar por una resonancia magnética sabes que el procedimiento
implica permanecer perfectamente quieto dentro de un estrecho tubo de escáner
por un intervalo de hasta una hora y que, si llegas a moverte es posible que la
imagen no sea lo suficientemente clara y útil. Pero este estudio podría
transformarse mediante el uso de inteligencia artificial (IA).
Si bien en
muchos casos las resonancias magnéticas son la mejor herramienta para diagnosticar
problemas con órganos, músculos y otros tejidos blandos el procedimiento
resulta difícil para cualquiera, e incluso puede ser imposible para los muy
jóvenes o severamente enfermos. Por ello los investigadores de Inteligencia
Artificial (IA) en Facebook se han asociado con médicos y expertos en imágenes
médicas del centro médico NYU Langone Health para resolver este problema y
avanzar en la investigación de esta tecnología.
Los
investigadores están utilizando la Inteligencia Artificial para crear imágenes
completas a partir de una cantidad de datos mucho menor, lo que significa que
se puede acelerar significativamente el proceso de escaneo y que, en un futuro
no muy lejano, una resonancia tome solo unos minutos en el tubo del escáner.
Después de dos
años de trabajo en la iniciativa de fastMRI, Facebook AI y NYU Langone dieron a
conocer que han logrado que las imágenes de resonancia magnética rápida son
intercambiables con las de las resonancias magnéticas regulares. Sus estudios
se han centrado específicamente en los escaneos de rodilla y planean
extenderlos a otras partes del cuerpo.
"Este es
un paso importante hacia la aceptación clínica y la utilización de resonancias
magnéticas aceleradas por IA", afirmó el Dr. Michael P. Recht, profesor
Louis Marx y presidente del departamento de radiología en NYU Langone Health.
Ondas de
radio, imanes y matemáticas
Para
comprender el método del fastMRI, es conveniente revisar primero cómo funcionan
las imágenes por resonancia magnética.
Para crear la
imagen la máquina de resonancia utiliza campos magnéticos que interactúan con
átomos de hidrógeno en los tejidos blandos del cuerpo y órganos vitales. Luego,
estos átomos emiten señales electromagnéticas que actúan como balizas, que
indican en qué parte del cuerpo se encuentran los átomos. Las señales son
recopiladas por el escáner como una secuencia de mediciones de frecuencia 2D
individuales, conocido como datos del espacio k.
Una vez que
se recopila toda la información, el sistema aplica una compleja fórmula matemática
- una transformada de Fourier inversa - a esos datos sin procesar del espacio k
para crear imágenes de resonancia magnética detalladas de la rodilla, la
espalda, el cerebro u otra área del cuerpo. Sin un conjunto completo de puntos
de datos, las matemáticas no pueden precisar exactamente de dónde viene cada
señal.
La propuesta
del equipo fastMRI es utilizar una forma completamente diferente para crear una
imagen a través de una red neuronal entrenada utilizando el conjunto de datos
de código abierto de resonancias magnéticas de rodilla más grande del mundo.
Cabe señalar que, antes de abrir los datos, se aseguraron de que todos los
escaneos fueran desidentificados y que la información del paciente no estuviera
disponible para los revisores o investigadores del proyecto.
El equipo
eliminó aproximadamente tres cuartas partes de los datos sin procesar en cada
escaneo y luego alimentó con la información restante al modelo de IA que
aprendió a generar imágenes completas a partir de datos limitados.
"Las imágenes
producidas por el modelo de IA no solo se veían como resonancias magnéticas
convencionales sino que coincidían con la imagen real creada por la resonancia
magnética de proceso estándar. De hecho, los radiólogos expertos que
participaron en el estudio no pudieron distinguir las imágenes generadas por IA
de las convencionales", aseguraron los investigadores.
Aclararon que
fastMRI no intenta hacer el trabajo de los expertos en medicina más bien lograr
que los pacientes pasen menos tiempo en el tubo del escáner aunque los médicos
sí obtendrán toda la información necesaria.
El equipo del
fastMRI espera que esta tecnología acelerará el avance y dará lugar a nuevas
formas de utilizar la IA para las exploraciones de resonancia magnética.
Además, dado que han compartido sus modelos abiertamente, los fabricantes de
resonancias electromagnéticas son libres de probar fastMRI desde ahora, y
acercar rápidamente sus resultados en beneficio de los pacientes.
