Espectroscopía óptica de fluorescencia aplicada al soporte de diagnóstico médico de precánceres de tejidos de cuello uterino

Abstract

En este trabajo de tesis se desarrolló e implementó la técnica de espectroscopía óptica de fluorescencia con el objetivo de analizar los cambios bioquímicos y morfológicos que presentan los tejidos biológicos al evolucionar de estados de normalidad a estados de patología. Con el fin de procesar digitalmente la información espectral de fluorescencia de los tejidos biológicos, se desarrolló un modelo matemático que permitió simular los espectros de fluorescencia obtenidos de dos formas distintas: a) simulación de espectros de fluorescencia en células biológicas (obtenidas por el modelo celular de Potts); y b) método analítico de la información espectral de fluorescencia en tejidos biológicos de cuello uterino y mamario. Los resultados de la aplicación de este proceso matemático permitieron desarrollar algoritmos computacionales para plantear una metodología basada en la espectroscopía óptica de fluorescencia en el soporte al diagnóstico médico de precánceres de cuello uterino in vivo y ex vivo. Conjuntamente se desarrollo un algoritmo computacional para procesar digitalmente las imágenes de los tejidos de cuello uterino obtenidas por colposcopia. Finalmente, se planteó una metodología para el soporte al diagnóstico médico en vivo de precánceres de cuello uterino basada en la técnica de espectroscopía óptica de fluorescencia, procesamiento digital de la información espectral de fluorescencia y del procesamiento digital de imágenes de cuello uterino / Abstract: In this thesis was developed and implemented the optical fluorescence spectroscopy technique, in order to analyze the biochemical and morphological changes presented on biological tissues in the evolution from normality states to pathological states. In order to process digitally the spectral information of fluorescence of biological tissues, was developed a mathematical model that allowed to simulate the spectrums of fluorescence obtained in two different ways: a) simulation of fluorescence spectrums of biological cells (obtained from Potts cellular model); b) analytic method of spectral information of fluorescence of biological tissues, as cervix tissue and breast tissue. The results of use this mathematical process allowed to develop computed algorithms to expose a methodology based on the optical fluorescence spectroscopy technique in support of medical diagnostics of cervix pre cancer in vivo and ex vivo. Together, was developed a computed algorithm to processing digitally the images of cervix obtained by colposcopy. Finally, was exposed a methodology for support the medical diagnostic of precancer cervix in vivo based on the optical of fluorescence spectroscopy, digital processing development of spectral information of fluorescence and the digital process of cervix tissue images.