Un portal de acceso libre y ya disponible en línea permite a científicos, médicos, educadores, estudiantes y público en general explorar órganos humanos intactos con un nivel de detalle sin precedentes, desde cerebros, pulmones, riñones o hígados completos hasta sus células individuales a nivel local.
El Atlas de Órganos Humanos, creado mediante un potente método de imagen sincrotrón, reúne algunas de las instantáneas 3D más detalladas de órganos jamás producidas y proporciona una nueva forma de comprender la anatomía y las enfermedades. Se trata de «una ventana a la arquitectura interna» del cuerpo humano.
El atlas se basa en un avanzado método de imagen de rayos X denominado tomografía jerárquica de contraste de fase (HiP-CT), desarrollado en el Sincrotrón Europeo (ESRF) de Grenoble, Francia, por un equipo internacional dirigido por el University College London (UCL), Reino Unido.
HiP-CT utiliza la llamada Fuente Extremadamente Brillante del ESRF, una fuente de sincrotrón de nueva generación que es hasta 100.000 millones de veces más brillante que las de técnicas hospitalarias convencionales.
Esto permite a los investigadores escanear órganos humanos ex vivo intactos de forma no destructiva y luego ampliar la imagen hasta una resolución casi celular (menos de una micra, 50 veces más fina que el grosor de un cabello humano).
Esta técnica salva una brecha centenaria en medicina entre la radiología y la histología y representa un gran avance en el campo de la imagen biomédica, aseguran sus responsables, que publican los detalles este miércoles en la revista Science Advances.
Ofrece, según escriben en su artículo, «una exploración integral de la anatomía humana, proporcionando una perspectiva inigualable de las estructuras complejas y sus relaciones espaciales».
Desarrollado inicialmente durante la pandemia, el método ya ha dado lugar a varias publicaciones y avances científicos, revelando lesiones vasculares microscópicas nunca antes vistas en los pulmones de pacientes fallecidos por Covid-19 o redefiniendo la comprensión de los trastornos cardíacos.
La tecnología también se ha aplicado a otros órganos, proporcionando nuevos conocimientos sobre estructuras anatómicas complejas en la salud y la enfermedad, como la patogénesis de los trastornos ginecológicos.
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Cinco años de trabajo
Este portal del Atlas de Órganos Humanos (HOA, por sus siglas en inglés) es el resultado de más de cinco años de esfuerzo colaborativo entre numerosos investigadores, ingenieros, médicos y especialistas en infraestructura, unidos en el «Human Organ Atlas Hub«, un consorcio en el que participan nueve institutos de Europa y Estados Unidos.
Anteriormente, el equipo publicó la metodología en sí, es decir, cómo se desarrolló HiP-CT, explica a EFE, Claire Walsh, de la UCL y directora del HOAHub.
La publicación actual trata sobre la base de datos creada durante los últimos cinco años utilizando la técnica HiP-CT. Esta contiene cientos de escáneres de muchos más órganos que los que figuraban en el artículo original y pone los datos a disposición de un amplio público, continúa la científica.
El atlas ofrece actualmente (aunque en proceso de actualización) acceso a 65 órganos (de 13 tipos) y 321 conjuntos de datos completos en 3D de 32 donantes. Los órganos son: cerebro, corazón, genitales femeninos, pulmón, riñón, hígado, colon, bazo, placenta, útero, próstata, ojo y testículos.
El portal brinda visualización interactiva, conjuntos de datos descargables en múltiples resoluciones, tutoriales y herramientas de software para el análisis y adición periódica de nuevos datos.
Fuente para entrenar IA
Más allá de avanzar en la investigación anatómica y biomédica, se espera que se convierta en un recurso importante para la inteligencia artificial. Los conjuntos de datos 3D grandes y de alta calidad son poco frecuentes, lo que limita el desarrollo de sistemas avanzados de IA médica.
Este «google earth«, según sus responsables, proporciona un conjunto de datos jerárquico y seleccionado ideal para entrenar modelos de aprendizaje automático para la segmentación, la detección de enfermedades y el análisis de superresolución.
Actualmente el equipo trabaja con órganos aislados, pero en el futuro espera desarrollar la técnica para obtener imágenes de cuerpos humanos completos con una resolución entre 10 y 20 veces superior a la actual.
Se puede acceder a él directamente a través de un navegador web estándar, sin necesidad de software especializado, en: https://human-organ-atlas.esrf.eu.
