L'UJI participa en el disseny de nova instrumentació biomèdica a través del projecte CONcISE

23/07/2024 | SCP
Compartir

Compartir

Facebook
X
Linkedin
Whatsapp
Gmail
Imprimir

En la imatge els investigadors Heberley Tobón i Samuel Zapata, amb un dels nous microscopis desenvolupats en el projecte.

Els dispositius i mètodes de diagnòstic per imatge utilitzats en l'actualitat per a l'atenció sanitària són el resultat d'avanços científics i del treball interdisciplinari en física, matemàtiques, ciència dels materials, enginyeria elèctrica, informàtica, bioquímica i medicina.

El seu ús ha evolucionat des dels primers usos dels raigs X per al diagnòstic de fractures i la detecció de cossos estranys fins a convertir-se en una tecnologia que permet no sols una millor atenció al pacient, sinó també l'estudi de qüestions fonamentals en biomedicina.

Amb el projecte CONcISE, finançat a través del programa marc d'investigació Horizon Europe i en el qual participa el grup d'investigació en Òptica de la Universitat Jaume I, se cerca desenvolupar nova instrumentació per a incrementar la informació de les imatges mèdiques, fent-les més usables per al personal sanitari, més còmodes per als pacients i més senzilles per al personal tècnic.

En concret, l'objectiu del projecte és el desenvolupament de nous dispositius per a obtenir imatges òptiques biomèdiques multidimensionals que permeten detectar i cartografiar l'absorció i dispersió de la llum, així com la fluorescència, en teixits biològics utilitzant llum visible i infraroja pròxima. La possibilitat addicional de mesurar aquests paràmetres respecte a dimensions que l'ull humà no és capaç de percebre, com per exemple el temps i la longitud d'ona, juntament amb l'espai, incrementa la capacitat de diagnòstic dels dispositius biomèdics.

Gràcies a l'ús de microdisplays com els que s'empren en els sistemes de videoprojecció desenvolupats per l'electrònica de consum, la xarxa CONcISE té com a objectiu el desenvolupament de nous dispositius que permetran comprimir les imatges durant el seu mesurament. «Aquest canvi aporta un enfocament innovador i un pas endavant per a l'obtenció d'imatges biomèdiques amb dispositius més eficaços i eficients», explica l'equip investigador.

Sorprenentment, les imatges són capturades amb un sol píxel, a diferència dels milions que integren les càmeres convencionals, la qual cosa permet aplicar estratègies de detecció innovadores, com la «detecció comprimida», que permeten aconseguir índexs de compressió superiors al 90% i per tant reduir la necessitat d'un emmagatzematge massiu de les dades.

Aquesta estratègia també permet integrar en la captura de la imatge informació que no és perceptible per a l'ull humà, com per exemple la polarització de la radiació, la qual conté una informació molt rica per al diagnòstic clínic.

El consorci, integrat per especialistes en àmbits computacionals, experimentals i industrials de diferents països europeus, té per objecte la formació d'onze noves doctores i doctors en aquest àmbit tan complex i d'enorme potencial proporcionant una formació avançada i multidisciplinària que abasta tots els aspectes de la ciència de la imatge biomèdica: modelatge, disseny, desenvolupament, anàlisi de dades, validació i translació a l'aplicació.

L'equip de la universitat pública de Castellón, dirigit pel catedràtic d'Òptica Jesús Lancis, està integrat també per l'investigador Enrique Tajahuerce i els alumnes de doctorat Heberley Tobón i Samuel Zapata, tots membres del Grup d'Òptica de Castelló, integrat en l'Institut de Noves Tecnologies de la Imatge.

D'una banda, SMART-DOT persegueix cartografiar en 3D l'absorció i la dispersió de la llum en diferents longituds d'ona de teixits biològics gruixuts simultàniament, la qual cosa obri el camí per al disseny de nous tipus de sistemes d'obtenció d'imatges com, per exemple, mamografia òptica i imatges funcionals cerebrals.

SMART-FLUO és un sistema més orientat a la clínica per a obtenir imatges quantitatives de fluorescència endoscòpica que puguen ser utilitzades durant la cirurgia guiada amb agents de contrast exògens.

Finalment, SMART-2PM té per objecte obtenir imatges d'alta resolució de mostres biològiques amb microscòpia no lineal per a millorar l'equilibri fonamental entre profunditat de penetració, sensibilitat i velocitat d'imatge aplicant, simultàniament, estratègies d'òptica adaptativa i imatge computacional.

CONcISE (COmputatioNal Imaging as training Network for Smart biomedical dEvices) és finançat per les accions Marie Skłodowska-Curie (MSCA) del programa HE i dirigit pel Consiglio Nazionale delle Ricerche d'Itàlia. Reuneix vuit beneficiaris: Institut de Fotònica i Nanotecnologies (IFN)-Itàlia; Universitat de Finlàndia Oriental (UEF); la pime italiana Datrix; la Universitat d'Estrasburg (UNISTRA); el Politècnic de Milà (POLIMI); l'UJI; el Centrum Wiskunde & Informàtica (CWI) dels Països Baixos i l'empresa FYLA i quatre socis associats: University College London (UCL), ViALUX GmbH, Intuitive Surgical i accelopment Schweiz AG (accelCH).

Més informació: https://concise-project.eu/

*Projecte finançat per la Unió Europea. Les opinions i punts de vista expressats només comprometen els seus autors i no reflecteixen necessàriament els de la Unió Europea o els de l'Agència Executiva Europea en els àmbits de la salut i digital. Ni la Unió Europea ni l'autoritat atorgant en poden ser considerats responsables.

Informació proporcionada per: Servei de Comunicació i Publicacions