Tomografía óptica difusa mediante la técnica de reconstrucción algebraica (ART) – análisis de la anatomía de los dedos de la mano

La tomografía óptica difusa (DOT) es una técnica basada en la interacción de la luz con tejidos biológicos que registra múltiples proyecciones para producir imágenes tomográficas. Esta técnica es aplicada en el estudio del transporte de oxígeno a los tejidos, utilizando radiación no ionizante. A diferencia de la Tomografía Axial Computarizada (TAC), que mide la atenuación por absorción de los Rayos X después de atravesar el tejido, un dispositivo DOT debe considerar adicionalmente la dispersión debido a las bajas intensidades de luz y al uso de longitudes de onda ubicadas en el infrarrojo (IR), lo que produce un problema matemático mal condicionado. Una manera de evitar el cálculo de los coeficientes de dispersión y absorción es a través de calibraciones empíricas a partir de la información obtenida de múltiples sujetos de control, con la que es posible identificar la atenuación de la luz causada por características propias de los tejidos. En este trabajo se realizó el diseño y la construcción de un sistema DOT usando un sensor de pulsioximetria. Este tipo de sensor tiene un proceso de calibración para garantizar la toma de saturación de oxígeno y el pulso de forma confiable. Se obtuvieron resultados que demuestran que el sistema es capaz de reconstruir cortes transversales de objetos tridimensionales pequeños a través de la absorción y transmisión de la luz. Adicionalmente, se cuantificó la respuesta del sistema ante diferentes materiales opacos y traslucidos, así como la resolución del sistema en la identificación de objetos cercanos. El presente proyecto ha permitido introducir una nueva línea de acción en el programa de Ingeniería Física y en el grupo de investigación BIOIF de la Universidad Tecnológica de Pereira, con miras a la creación de nuevas aplicaciones tecnológicas en medicina y en las ciencias de la vida