Se ha considerado durante mucho tiempo que la obesidad abdominal, o grasa que se acumula alrededor del estómago y el abdomen de la persona, representa un alto riesgo para la salud en las personas. Por lo tanto, la medición de la "obesidad central", como a menudo se la llama, ayuda a predecir la propensión a los trastornos causadospor exceso de peso en el área abdominal.
En una publicación en papel la próxima semana en el Revista SIAM de Ciencias de la Imagen , investigadores de ETH Zurich y la Universidad de Yonsei en Seúl proponen una nueva técnica para evaluar la obesidad abdominal mediante la estimación del grosor de la grasa subcutánea.
"Estudios recientes han demostrado que la obesidad abdominal está relacionada con enfermedades como la insuficiencia cardíaca congestiva y el síndrome metabólico", dijo el autor Jin Keun Seo. "La tomografía de impedancia eléctrica estática, o EIT, podría emplearse como un sustituto no invasivo de la enfermedadprogresión en estas condiciones "
Además de ser no invasivo, EIT, una técnica de imagen, proporciona datos en tiempo real sin usar radiación ionizante, lo que lo hace preferible a la tomografía computarizada TC ya que es menos dañino para los pacientes. Otra técnica de imagen comúnmente utilizada para este propósito,La resonancia magnética MRI tiene una resolución espacial más pobre que la EIT.
"En comparación con la TC, la EIT es más ventajosa ya que no es ionizante y, por lo tanto, se puede utilizar para el autocontrol continuo del paciente para rastrear el estado de la grasa corporal en las rutinas diarias", explicó Seo. "A diferencia de la TC y la RM, la EIT es untécnica de cabecera de bajo costo, portátil y fácil de usar para obtener imágenes de la distribución de conductividad eléctrica ".
Dado que la conductividad eléctrica del tejido biológico depende de su estructura celular, puede ayudar a obtener imágenes de diferentes tejidos del cuerpo y distinguirlos entre sí. La estructura celular de la grasa y el músculo son bastante diferentes; por lo tanto, los valores de conductividad eléctrica de la grasa ylos músculos difieren en diferentes frecuencias
EIT multifrecuencia MFEIT reconstruye la imagen de conductividad dentro del cuerpo humano en función de esta dependencia de la conductividad del tejido en la frecuencia. Y dado que los huesos, los músculos y las grasas conducen la electricidad de manera diferente en varias frecuencias, MFEIT puede usar datos del límiterelación corriente-voltaje a diversas frecuencias para estimar la cantidad de grasa. Nuevamente, dado que la grasa corporal es menos conductora que el agua y los tejidos como el músculo, esta diferencia se puede usar para estimar el grosor del tejido adiposo visceral y subcutáneo.
El proceso específico involucra un patrón de corriente especialmente elegido, que genera un conjunto de datos dependiente de la profundidad que se utiliza para delinear los límites entre la grasa y el músculo. La corriente se inyecta a través de un par de electrodos, y la caída de voltaje subsiguiente se mide en otro parde electrodos. La relación entre la corriente inyectada y la caída de voltaje da la transmitancia - o la relación de corriente a voltaje, que depende de las posiciones de los dos pares de electrodos, la geometría del cuerpo y la distribución de la admittividad, que combina conductividad ypermitividad. Suponiendo que el tamaño de los electrodos es muy pequeño en comparación con el tamaño del borde entre las diversas regiones de tejido, los autores utilizan un modelo de electrodo puntual, que proporciona una buena aproximación de la solución, al tiempo que simplifica considerablemente el modelo.
Un problema con EIT es que la técnica es propensa a errores de modelado hacia adelante; estos errores a menudo incluyen la geometría de límites y las incertidumbres de la posición del electrodo. En este artículo, los autores proponen un nuevo método de reconstrucción que compensa esta trampa de EIT, utilizando anatomía previainformación a expensas de la resolución espacial y la mejora de la reproducibilidad. Las simulaciones numéricas demuestran que el resultado de la reconstrucción es satisfactorio para identificar la grasa subcutánea.
"Los enfoques existentes para la obtención de imágenes de conductividad estática se basan en minimizar la diferencia entre el voltaje medido y el obtenido a partir de simulaciones numéricas", explicó Hyeuknam. "Por lo tanto, obtener distribuciones de conductividad confiables requiere un modelado preciso del dominio y la configuración del electrodo. EstoEl nuevo método puede obtener una distribución de imágenes precisa al cancelar los errores de modelado ".
Se necesita más investigación para aprovechar el comportamiento dependiente de la frecuencia del tejido humano para estimar la distribución de la grasa visceral. "El trabajo experimental actual ha mostrado resultados prometedores en la detección del grosor de la grasa subcutánea como se confirma con la ecografía", dijo Hyeuknam. "FuturoSe necesita trabajo para determinar el volumen de grasa visceral en pacientes con trastornos metabólicos y cardiovasculares ".
La deposición anormalmente alta de tejido adiposo en el área abdominal se ha asociado con trastornos como el síndrome metabólico, enfermedades cardiovasculares y tumores malignos. La evaluación cuantitativa de la grasa visceral en la región abdominal utilizando técnicas como la descrita anteriormente puede ayudar a evaluarEl riesgo potencial de desarrollar tales condiciones.
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Materiales proporcionados por Sociedad de Matemática Industrial y Aplicada . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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