Sistema de sonomiografía computacional del recto femoral en imágenes DICOM para cuantificación morfológica y textural con calibración espacial

Resumen

Introducción

La evaluación morfológica del recto femoral mediante ultrasonido en modo B permite estimar parámetros relacionados con arquitectura muscular, capacidad funcional y cambios asociados con la rehabilitación de los pacientes. Sin embargo, la medición manual de área de sección transversal anatómica (ACSA), grosor muscular (MT), ángulo de penneación (PA) y longitud de fascículos (FL) puede ser lenta, dependiente del operador y poco reproducible, especialmente cuando las imágenes se almacenan en formato DICOM y no siempre incluyen metadatos completos de calibración espacial.

Objetivo

Desarrollar una propuesta tecnológica de sonomiografía computacional para cuantificar parámetros morfológicos y descriptores de textura en imágenes DICOM longitudinales y transversales del recto femoral, que apoyen la evaluación funcional muscular.

Metodología

Se diseñó un pipeline en MATLAB/Python para seleccionar interactivamente imágenes DICOM longitudinales y transversales desde un directorio, leer metadatos DICOM, elegir frames en estudios multifotograma y calibrar la escala mediante el metadato DICOM PixelSpacing o una referencia manual de 1 cm visible en la imagen de ultrasonido en modo B. En el plano longitudinal se estimaron PA, MT y FL mediante detección de aponeurosis, análisis de orientación local y ray-casting; cuando la fascia no cabe en el campo de visión, FL se estimó por trigonometría como MT/sen(PA). En el plano transversal se calculó ACSA a partir de una región de interés definida o ajustada por el usuario. A partir de ACSA, PA y FL se obtuvieron estimaciones de PCSA y FCSA. Además, se extrajeron características de textura dentro de la ROI, incluyendo primer orden, GLCM, GLRLM, LBP y banco de filtros Gabor. El sistema genera sobreposiciones visuales y un archivo CSV único para análisis de datos.

Resultados

Se obtuvo un flujo de trabajo reproducible que integra calibración espacial, medición anatómica, estimación funcional y análisis textural en un solo procedimiento. El diseño permite comparar mediciones directas y trigonométricas de FL, documentar el método empleado, verificar visualmente las aponeurosis y la ROI transversal, y consolidar ACSA, PCSA, FCSA, PA, MT, FL y texturas en una base exportable. Como resultado operativo, la herramienta reduce pasos manuales dispersos y facilita la revisión de calidad mediante overlays (superposición).

Conclusiones

La propuesta constituye un sistema de sonomiografía orientado a investigación traslacional en rehabilitación, con potencial para estandarizar la cuantificación del recto femoral en imágenes DICOM de ultrasonido en modo B, apoyar estudios de sarcopenia, recuperación funcional y seguimiento terapéutico, y generar variables morfológicas y texturales útiles para modelos predictivos. La siguiente fase considera validación contra mediciones de expertos, análisis de confiabilidad intra/interobservador y evaluación en cohortes clínicas.