ALFREDO: Desarrollo de nuevas técnicas ultrasónicas cuantitativas para imagen médica basadas en algoritmos en el dominio de la frecuencia

Este proyecto tiene por objetivo mejorar la sensibilidad y capacidad diagnóstica de los actuales sistemas de imagen ultrasónica mediante el desarrollo de nuevos algoritmos para el procesado de la señal.

Cada vez hay más evidencias de los cambios físicos en las propiedades acústicas de los tejidos producidos por determinadas patologías, los cuales nos proporcionan biomarcardores. En general, estas propiedades dependen de la frecuencia de la onda lo cual puede proporcionar información cuantitativa que permita caracterizar los tejidos. En los algoritmos convencionales para obtener las imágenes B-Scan, estas variaciones espectrales no son consideradas, descartándose una parte importante te de la información obtenida.

El objetivo de este proyecto es conseguir nuevas evidencias experimentales, conocimientos y metodologías en esta línea de investigación. Para ello, estamos estudiando y desarrollando nuevos algoritmos de imagen ultrasónica en el dominio de la frecuencia para obtener la variación espectral de propiedades como la reflectividad y atenuación, además de consideraciones estadísticas cuantitativas sobre la envolvente de las señales. En segundo lugar, pretendemos correlacionar los resultados de estos algoritmos con aquellas propiedades físicas de los tejidos que puedan ser relevantes en el diagnóstico médico.

Además, el proyecto contempla el desarrollo de instrumentación de imagen por ultrasonidos a altas frecuencia basada en tecnologías multicanal y monocanal de barrido.

Microecografía de piel en el ala de un pollo
Microecografía de piel en el ala de un pollo realizada con un sistema de barrido centrado en 50MHz. Corte transversal. Paso de barrido lateral de 5µm, frecuencia de muestreo axial 313MHz.

 

Publicaciones
Revistas JCR
ULAB PSUM Estimation of the concentration of particles in suspension based on envelope statistics of ultrasound backscattering
Alba Fernández, Alberto Ibáñez, Montserrat Parrilla, Luis Elvira, Quique Bassat, Javier Jiménez
Ultrasonics Vol 116, 106501, septiembre 2021
https://doi.org/10.1016/j.ultras.2021.106501
ULAB PSUM A New Methodology for the Assessment of Very Low Concentrations of Cells in Serous Body Fluids Based on the Count of Ultrasound Echoes Backscattered From Cells
Luis Elvira, Alberto Ibáñez, Alba Fernández, Carmen Durán, Montserrat Parrilla, Alicia Pose Díez de la Lastra, Quique Bassat y Javier Jiménez
IEEE Transactions in Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency control, Vol 68, No 5, pp 1580-1592, mayo 2021
https://doi.org/10.1109/TUFFC.2020.3041495
PSUM Design of Ultrasonic Synthetic Aperture Imaging Systems Based on a Non-Grid 2D Sparse Array
Júlio Cesar Eduardo de Souza, Montserrat Parrilla Romero, Ricardo Tokio Higuti and Óscar Martínez-Graullera
Sensors 21, no. 23: 8001
https://doi.org/10.3390/s21238001
PSUM Design of 2D Planar Sparse Binned Arrays Based on the Coarray Analysis
Óscar Martínez-Graullera, Júlio Cesar Eduardo de Souza, Montserrat Parrilla Romero and Ricardo Tokio Higuti
Sensors 21, no. 23: 800
https://doi.org/10.3390/s21238018
Publicaciones en revistas con otros índices
PSUM A New Fitness Function for Sparse Linear Array Evaluation Based on the Point Spread Function
Julio Cesar Eduardo de Souza; Vander Teixeira Prado; Óscar Martínez-Graullera; Ricardo Tokio Higuti
2021 IEEE UFFC Latin America Ultrasonics Symposium (LAUS), 2021, pp. 1-4,
https://doi.org/10.1109/LAUS53676.2021.9639116
Tesis doctoral
ULAB DESARROLLO DE ALGORITMOS DE EVALUACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN CELULAR A PARTIR DE IMÁGENES ECOGRÁFICAS PARA EL CRIBADO DE MENINGITIS
Alba Fernández Lozano
Tesis doctoral presentada en la Universidad Politécnica de Madrid el 19 de abril de 2022
https://doi.org/10.20868/UPM.thesis.70320