Las imágenes de Resonancia Magnética: Tecnología & sociedad

En 1946 se descubrió la resonancia magnética (RM) y 2 personas recibieron el premio Novel por ello en 1952. Desde el principio su uso más importante fue la Medicina, debido a que se pueden obtener imágenes del interior de los organismos vivos, sin emitir radiaciones sobre dicho cuerpo, al contrario de la que ocurre con la imágenes de TAC (Tomografía Axial Computerizada) que llegan a poseer una irradiación de más de 50 veces superior a una placa de rayos X o más. Lo mismo que con las imágenes de RM ocurre con la imágenes de ultrasonidos (no emiten radiación ionizante), pero la calidad de sus imágenes es muy mala.

Para obtener dichas imágenes de RM es necesario un imán que genera un campo magnético muy fuerte. Por lo que cualquier dispositivo electrónico cercano dejará de funcionar, como un relój o un móvil, por supuesto las tarjetas bancarias quedan inservibles  … Otro ejemplo típico es un paciente con una camilla metálica, cuando el dispositivo de RM atrae a la camilla al estar cerca, las consecuencias pueden ser desastrosas … Las monedas por el aire atraidas por el imán si te rozan también pueden hacer bastante daño …

Todo los procesos de trabajo que utilizan las imágenes digitales han ayudado a mejorar consideramente el estado actual de los dispositivos de RM y a analizar los resultados que se obtienen tras su visualización tanto en 2D como en 3D. Las imágenes digitales pueden ser vectoriales o matriciales. Las imágenes vectoriales son las que se utilizan en las herramientas de Diseño Asistido por Ordenador (CAD, Computer-Aided Design), donde las imágenes están formadas por objetos geométricos independientes y poseen la gran ventaja de que independientemente de la escala, la imagen siempre se representa en su máxima resolución, debido a que cada vez que visualizamos la imagen, volvemos a representar la misma, por lo que además es posible rotar, mover, escalar, estirar, reflejar, inclinar, etc. los distintos objetos de la imágen, todo ello debido fundamentalmente a las curvas de Bézier (http://es.wikipedia.org/wiki/Curvas_de_Bézier).

Evidentemente las imágenes de RM son imágenes matriciales. Dichas imágenes su unidad básica es el píxel (picture x element), cada píxel es cada uno de los puntos de esa imagen digital. Los distintos algoritmos trabajan operando con píxeles o conjuntos de píxeles. En el caso de objetos 3D operamos con vóxeles (volum x elements). La algoritmia plantea soluciones computacionales mediante el desarrollo de programas que son escritos en el código fuente de un determinado lenguaje de programación (http://es.wikipedia.org/wiki/Algoritmia). Campos muy concretos de la algoritmia son la inteligencia artificial (http://es.wikipedia.org/wiki/Inteligencia_artificial) y el reconocimiento de patrones (http://es.wikipedia.org/wiki/Reconocimiento_de_patrones).

Todas estas ramas de la ingeniería y la ciencia (tecnología) no tendrían ningún sentido sin el desarrollo previo de la geometría y más particularmente la geometría computacional (http://es.wikipedia.org/wiki/Geometría_computacional). Todo lo mencionado hasta ahora ha sido desarrollado gracias al estudio del Quinto Postulado de Euclides durante siglos por parte del ser humano (http://es.wikipedia.org/wiki/Quinto_postulado_de_Euclides) y que ha tenido relevancia en campos tan diversos como la teoría de la relatividad de Einstein. Uno de los distintos tipos de geometría más curiosos es la geometría integral, siendo uno de sus pioneros un famoso matemático y pedagogo español: Luis Santaló (1911-2001).

http://es.wikipedia.org/wiki/Luis_Santaló

«Cuando se habla de los recursos de un país hay uno, por lo general escaso, que no es costumbre mencionar: los talentos matemáticos. Todo niño capta lo esencial de nuestra ciencia, pero solo algunos, naturalmente dotados, llegarán a destacarse o intentar una labor creativa. Sabemos que se manifiestan a muy temprana edad y si no se los educa se malogran luego; es deber de la escuela descubrirlos y guiarlos; es obligación de la sociedad el ofrecerles oportunidad para su desarrollo. El resto de los ciudadanos, sin esa capacidad o esa vocación especiales, debe, sin embargo, aprender toda la matemática necesaria para entender el mundo que vivimos. Desconocer el lenguaje a que aspiran las ciencias y usan las técnicas es encerrarse en una manera de analfabetismo que un país civilizado no puede tolerar. Aquí el precio de la incuria es la dependencia, la pérdida de la soberanía» (Luis Santaló 1982).

 

Otra aplicación relacionada con las imágenes que se presenta realmente útil de todos estos recursos que posee actualmente el ser humano para mejorar su calidad es la teledetección (http://es.wikipedia.org/wiki/Teledetección) y los sistemas de información geográfica (http://es.wikipedia.org/wiki/Sig).

Centrándonos de nuevo en las imágenes de RM decir que hoy en día no sólo se aplican a Medicina, con muy diversos campos de desarrollo sobre todo a nivel de investigación. Tal es el caso de nuestro grupo de investigación GIM (http://gim.unex.es/), junto con el grupo TECAL (http://www.unex.es/investigacion/grupos/TECAL/estructura/lineas), también de la universidad de Extremadura (http://www.unex.es/), los cuales están trabajando con dichas imágenes en el área de la Tecnología de los Alimentos.

Las publicaciones más relevantes del grupo con índice de impacto jcr (http://science.thomsonreuters.com/es/productos/jcr/) en este campo de las imágenes de la RM en Tecnología de los Alimentos son:

* Perez-Palacios T., Antequera T., Durán M.L., Caro A., Rodriguez P.G., Palacios R. (2011): MRI-based analysis of feeding background effect on fresh Iberian ham. Food Chemistry (JCR-2010 = 3,458; Categoría: “Food Science & Technology” 5/126; 1er cuartil), 126, 1366–1372

* Pérez-Palacios T., Antequera T., Durán M.L., Caro A., Rodríguez P.G., Ruiz J. (2010): MRI-based analysis, lipid composition and sensory traits for studying Iberian dry-cured hams from pigs fed with different diets. Food Research International (JCR-2010 = 2,416; Categoría: “Food Science & Technology” 20/126; 1er cuartil), 43 (1), 248-254

* Pérez-Palacios T., Antequera T., Molano R., Rodríguez P.G., Palacios R. (2010): Sensory traits prediction in dry-cured hams from fresh product via MRI and lipid composition. Journal of Food Engineering (JCR-2010 = 2,168; Categoría: “Food Science & Technology” 27/126; 1er cuartil), 101, 152-157

* Antequera T., Caro A., Rodríguez P.G., Perez T. (2007): Monitoring the ripening process of Iberian ham by computer vision on magnetic resonance imaging. Meat Science (JCR-2007 = 2,006; Categoría: “Food Science & Technology” 19/103; 1er cuartil), 76 (3), 561-567

* Cernadas E., Carrion P., Rodríguez P.G., Muriel E., Antequera T. (2005): Analyzing Magnetic Resonance Imaging of Iberian Loin to Predict its Sensorial Characteristics. Computer Vision and Image Understanding (JCR-2005 = 1.468; Categoría: “Computer Science, Artificial Intelligence” 30/79; 2º cuartil), 98 (2), 345-361

* Antequera T., Muriel E., Rodríguez P.G., Cernadas E., Ruiz J. (2003): Magnetic Resonance Imaging as a Predictive Tool for Sensoring Characteristic and Intramuscular Fat Content of Dry-Cured Loin. Journal of the Science of Food and Agriculture (JCR-2003 = 0,978; Categoría I: “Food Science & Technology” 31/94; 2º cuartil; Categoría II: “Agriculture, Multidisciplinary” 5/29; 1r cuartil), 83, 268-274

 

Estos trabajos y otros muchos sin índice de impacto jcr han salido de distintos proyectos de investigación regionales:

  • REF. PDT08A021. Monitorización de la salazón en jamones ibéricos mediante el análisis de imágenes de resonancia magnética. PERIOD: Jan 2009 – Jan 2011 PARTICIPATING RESEARCHERS: 10
  • REF. 3PR05B027. Métodos de clasificación de jamones ibéricos. Correlación entre parámetros físico-químicos y  de  imágenes de resonancia magnética. PERIOD: Jan 2006- Jan 2009 PARTICIPATING RESEARCHERS: 7
  • REF. 2PR01C025. Aplicación de Técnicas de Análisis de Imágenes con Resonancia Magnética para el Estudio del Proceso de Maduración del Jamón Ibérico PERIOD: Jan 2003 – Jan 2006.  PARTICIPATING RESEARCHERS:  7. MAIN RESEARCHER: Pablo García Rodríguez
  • REF. IPR98A038. Evaluación de la Distribución de Grasa en el Procesado de Jamón Ibérico Mediante el Análisis de Tomografías Computerizadas. PERIOD: Jan 2001 – Jan 2003 PARTICIPATING RESEARCHERS: 6

Todo ello ha dado pie a la mejora de técnicas de extracción de características basado en imágenes y dichas técnicas se han utilizado otros proyectos de investigación nacionales relacionados con empresas:

  • REF. TIN2005-05939. Síntesis de Características de Medio/Alto Nivel Semático y Aplicación de Métodos de Indexación sobre Distancias en los Procesos de Búsqueda de Imágenes Basadas en Contenido.  PERIOD: Jan 2006 – Jan 2009 PARTICIPATING RESEARCHERS:  6
  • REF. Neotec2005-06409. Gestor de base de datos con soporte para procesado multimedia y contenido semántico. PERIOD: Ju 2005 Jun 2007. TICIPATING RESEARCHERS: 15

Actualmente disfrutamos de un proyecto nacional relacionado con el procesamiento de vídeo y la búsqueda de información basada en su contenido, fruto de todos estos trabajos y en el que están centrados todos nuestros esfuerzos de cara a obtener resultados relevantes y de los cuales se pueda hacer transferencia tecnológica a las empresas y en consecuencia a la sociedad:

  • REF. TIN2008-03063. De Qatris iManager a vManager. Estrategias para el almacenamiento y búsqueda en colecciones de documentos de video digital. PERIOD: Jan 2009 – Jan 2013 PARTICIPATING RESEARCHERS: 16

pablogarguez

@pablogarguez es actualmente Director General de Agenda Digital de la Consejería de Economía, Ciencia y Agenda Digital de la Junta de Extremadura, desde septiembre de 2019, siendo responsable básicamente de la Conectividad y la Transformación Digital en consonancia con la políticas de la Unión Europea. Fue Director de la Escuela Politécnica de Cáceres (School of Technology) de la Universidad de Extremadura durante 3 años (2017-2019), con titulaciones de grado, máster y doctorado en los campos de Ingeniería Civil, Edificación, Informática y Telecomunicaciones. Su trayectoria docente comienza en 1997 en la Universidad de Extremadura con su centrada en asignaturas de Programación en Ingeniería Informática y en el campo de las Bases de Datos y los Sistemas de Información. En el año 2000 defendió su tesis doctoral en la Universidad de Extremadura, que es la primera con mención de Tesis Europea de la Universidad, obteniendo el título de Doctor en Ingeniería Informática por la UEx. Su actividad investigadora se ha centrado en las áreas de Ciberseguridad, el BigData, el Internet de las Cosas (IoT), la Visión por Computador y el desarrollo de técnicas de Reconocimiento de Patrones y Análisis de Imagen. Fruto de esta labor de investigación, resaltar que es coautor de más de veinte artículos publicados en revistas internacionales indexadas en JCR, con un índice H de 12 en cuanto a las citas conseguidas por estos artículos. Actualmente tiene 3 sexenios de investigación a nivel nacional, y el último de ellos es un sexenio vivo (activo). También posee un sexenio de transferencia de los nuevos habilitados por el Ministerio (2019).

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