Nuevas herramientas de fotónica e inteligencia artificial para el diagnóstico de enfermedades oculares, cardiovasculares y neurodegenerativas

Nuevas herramientas de fotónica e inteligencia artificial para el diagnóstico de enfermedades oculares, cardiovasculares y neurodegenerativas

Desarrolladas por un consorcio internacional de universidades, hospitales y empresas, liderado por el CD6 de la UPC

Un consorcio internacional de universidades, hospitales y empresas liderado por el Centro de Desarrollo de Sensores, Instrumentación y Sistemas (CD6) de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC), está desarrollando nuevas tecnologías basadas en luz e inteligencia artificial para mejorar el diagnóstico de diversas enfermedades.

Desarrollar nuevas herramientas de fotónica e inteligencia artificial (IA) para diagnosticar precozmente y tratar con precisión enfermedades oculares, cardiovasculares y neurodegenerativas. Este es el objetivo del proyecto europeo BE-LIGHT, coordinado por el Centro de Desarrollo de Sensores, Instrumentación y Sistemas (CD6) de la UPC, y en el que participan siete instituciones académicas, tres hospitales y siete empresas de Alemania, Francia, Polonia, Suiza y España.

El consorcio está liderado por Meritxell Vilaseca, investigadora del CD6 y profesora de la Facultad de Óptica y Optometría de Terrassa (FOOT) y de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación de Barcelona (ETSETB), y Cristina Masoller, investigadora del grupo de investigación Dinámica no Lineal, Óptica no Lineal y Láseres (DONLL) y profesora de la Escuela Superior de Ingenierías Industrial, Aeroespacial y Audiovisual de Terrassa (ESEIAAT).

Mejorar el diagnóstico de las enfermedades de la retina

La investigación que se desarrollará en el marco del proyecto BE-LIGHT supone un nuevo paso adelante para el conocimiento y el diagnóstico de las enfermedades de la retina, tal y como explica la investigadora Meritxell Vilaseca: "Mediante el uso de redes neuronales y de técnicas optogenéticas, las nuevas herramientas permitirán entender mejor el funcionamiento de la retina y el intercambio de información entre neuronas, de forma que, a partir de modelos cuantitativos, puedan detectarse las enfermedades en la retina".

La investigadora señala que "la combinación de diversas tecnologías fotónicas como, por ejemplo, las imágenes multiespectrales y la tomografía de coherencia óptica, complementadas con algoritmos de IA, permitirá analizar con precisión diversas estructuras oculares (córnea, vítreo, fondo de ojo) para detectar de forma precoz enfermedades visuales y trastornos oculomotores". Además, "la evaluación con IA de los patrones de los movimientos oculares, fuertemente controlados por distintas regiones cerebrales, también puede ofrecer nuevas herramientas de diagnóstico para enfermedades neurológicas, como el Alzheimer o la COVID persistente".

Cristina Masoller añade que "el proyecto también posibilitará el desarrollo de nuevo instrumental y métodos clínicos capaces, por ejemplo, de obtener imágenes de vasos sanguíneos o estructuras oculares del paciente mediante tomografía óptica y optoacústica o imagen térmica". Esta tecnología "ayudará a detectar precozmente placas de arteriosclerosis de forma no invasiva, entre otras". Asimismo, "se pondrán a punto nuevas herramientas de aprendizaje automático para el tratamiento y control de las arritmias cardíacas con luz, que podrían reemplazar a las técnicas actuales basadas en impulsos eléctricos". La investigadora añade que "la aplicación de la IA en combinación con técnicas de microscopía de superesolución permitirá conseguir imágenes de estructuras biológicas de menos de un nanómetro, como las proteínas involucradas en la enfermedad de Parkinson y otras enfermedades raras, lo que permitirá mejorar su diagnóstico".

Adicionalmente, en el marco del proyecto BE-LIGHT, se ofrecerá a 11 investigadores un programa de formación en tecnologías fotónicas, IA, aprendizaje automático, imágenes computacionales y modelado.

El proyecto cuenta con una financiación de 2,5 millones de euros del programa Horizon Europe de la Unión Europea, dentro de las acciones Marie Sklodowska Curie (Doctoral Networks).

 

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