La termografía como herramienta para la evaluación de tumores y su tratamiento

La termografía como herramienta para la evaluación de tumores y su tratamiento

Introducción

La termografía es una modalidad no ionizante, no invasiva y de bajo costo que resulta prometedora. Su principio de funcionalidad está basado en la detección de cierto tipo de radiación infrarroja media expedida desde la superficie de un objeto. La piel humana posee una alta emisividad, lo que hace posible la medición de radiación para ser convertida a valores de temperatura. Considerando su alta sensibilidad a los cambios registrados en superficies, con un enfoque en la piel, los autores destacan que puede ser importante para el seguimiento y validación del tratamiento del cáncer.

Métodos

Como hipótesis se parte que los tumores malignos se distinguen por tener tasas metabólicas y de perfusión anormales. Por ello, se espera que se muestre una distribución de temperatura distinta a la de los tejidos sanos. Para el estudio, seis mujeres con cáncer de mama se sometieron a radioterapia en una unidad de Oncología ubicada en Israel. El algoritmo que se desarrolló para esta investigación constó de 4 pasos que se aplicaron antes, durante y al finalizar el tratamiento.

  1. Preprocesamiento: para el análisis de las imágenes térmicas, se hace un preprocesamiento que las convierte a un formato en blanco y negro, facilitando la detección de regiones de interés.
  2. Filtración de imágenes térmicas: en esta parte se aplica un filtro que destaca el tumor y la vasculatura detectada.
  3. Extracción de características importantes: se hace un cálculo de regularidad encontrada entre las imágenes.
  4. Análisis cuantitativo: con las medidas obtenidas en el paso anterior, se realiza una interpretación cuantitativa.

Resultados

Durante el tratamiento de radiación, hubo una reducción en la entropía en las áreas tumorales en todas las pacientes y estos cambios se vieron reflejados en las imágenes obtenidas. En la figura 1, se incluyen las imágenes térmicas de cada etapa del tratamiento de una paciente, añadiendo los cuatro pasos de la metodología establecida. En cada etapa se observa la información relevante detectando el área del tumor y sus respectivos cambios, con el paso del tiempo, se detectó una disminución de tumor.

Figura 1.

Filtrado de las imágenes con tumores y vasculatura de una paciente, antes, durante y al finalizar el tratamiento.

Adaptado de Thermal imaging as a tool for evaluating tumor treatment efficacy (p.058001-4) [Diagrama], por Hoffer et al., (2018), Journal of Biomedical Optics, 23(05), 1.
 

Conclusión

Con esta investigación se aprecia la utilidad de una modalidad de adquisición de imágenes de bajo coste. En este caso, con valores termográficos para una mejor visualización de la distribución de temperaturas que representan características importantes para la diferenciación entre tejidos sanos y tumorales. Este estudio demuestra que los cambios vasculares de las diferentes etapas del tratamiento en el área del tumor pueden ser monitoreados y evaluados para el correcto seguimiento de pacientes y asistir a los especialistas en la toma de decisiones. Asimismo, evita la exposición innecesaria a radiación ionizante dañina.

Traducido y adaptado de: Hoffer, O. A., Ben-David, M. A., Katz, E., Zoltnik Kirshenabum, D., Alezra, D., Zimmer, Y., Kelson, I. & Gannot, I. (2018). Thermal imaging as a tool for evaluating tumor treatment efficacy. Journal of Biomedical Optics, 23(05), 1. https://doi.org/10.1117/1.jbo.23.5.058001