Nova Scientia (Nov 2020)
Localización de emuladores de carcinomas en modelos experimentales de mama mediante tomografía de impedancia eléctrica basada en linear back projection
Abstract
Introducción: La medición y caracterización de la impedancia eléctrica de los tejidos biológicos permite distinguir entre tejidos sanos y patológicos. El uso de técnicas como la tomografía de impedancia eléctrica es muy utilizada en pruebas clínicas a través de diversas aplicaciones. En este trabajo se emplea el método Linear Back Proyection (LBP) para reconstruir imágenes a partir de la medición de impedancia eléctrica con el objetivo de localizar emuladores de carcinoma insertados en modelos de agar-agar con forma de mama femenina. Método: Un arreglo anillar de ocho electrodos fue empleado para realizar mediciones de impedancia en siete modelos de agar-agar con forma de mama femenina. Se diseñó y simuló en el software COMSOL un corte transversal de una mama femenina sana (sin emuladores) que representa el plano de medición del arreglo anillar de electrodos. Se calcularon los mapas de sensibilidad de cada par de electrodos a lo largo de la medición de impedancia utilizando los datos de la distribución de conductividad del modelo simulado. Finalmente, la reconstrucción de la imagen de tomografía eléctrica para cada modelo se obtuvo aplicando el algoritmo LBP a los valores de impedancia eléctrica medidos en el arreglo anillar de electrodos. Resultados: Se calcularon los mapas de sensibilidad a partir de las mediciones de impedancia obtenidas de cada modelo experimental considerado. Como resultado se generó una matriz de sensibilidad que caracteriza la distribución de los potenciales eléctricos dentro del plano de medición simulado en COMSOL. La zona de localización obtenida fue correcta para todos los modelos experimentales con emuladores de carcinomas insertados fuera del centro del arreglo anillar de electrodos. Discusión o Conclusión: De acuerdo con los resultados obtenidos del proyecto descrito, la metodología propuesta permite la generación de imágenes para localizar emuladores de carcinoma con diámetros aproximados de 1 cm, ello a través de un enfoque no iterativo. Por lo anterior, la localización no requiere una alta complejidad computacional. La localización de un emulador de carcinoma insertado en la zona central del modelo de mama femenina no se obtuvo correctamente debido a la baja sensibilidad de la configuración anillar de los electrodos en dicha zona.
Keywords
