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Procesado de retinografías

Contexto

Imágenes de fondo de ojo

La retina

La retina es la única parte del cuerpo humano donde se pueden observar los vasos sanguíneos de forma directa. Muchas enfermedades se manifiestan primero en la retina y, por eso, su observación es útil para el diagnóstico precoz.

La retinografía

La retinografía es la modalidad de imagen retiniana más frecuente para el diagnóstico de enfermedades oculares debido a su coste-efectividad.

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La retinopatía diabética y la degeneración macular asociada a la edad son dos de las principales causas de ceguera y discapacidad visual.
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Retinopatía diabética

La retinopatía diabética (RD) es una complicación visual de la diabetes que se ha convertido en una importante causa de ceguera en los países industrializados. Se produce cuando los niveles altos de azúcar en la sangre dañan los vasos sanguíneos de la retina. El diagnóstico temprano es imprescindible para evitar una pérdida severa de visión. Sin embargo, la enfermedad es asintomática en las primeras fases, lo que requiere que los pacientes diabéticos se sometan a exámenes oftalmológicos regulares.

Las lesiones que caracterizan la RD son:

  • icon Microaneurismas
  • icon Hemorragias
  • icon Exudados duros
  • icon Exudados algodonosos
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Degeneración macular asociada a la edad

La degeneración macular asociada a la edad (DMAE) es una enfermedad degenerativa de la mácula que provoca una disminución progresiva de la visión central. Es la causa más frecuente de pérdida irreversible de la visión central en personas de edad avanzada. La DMAE no presenta síntomas en sus inicios, por lo que son fundamentales las revisiones oculares periódicas para una detección precoz.

Los signos que caracterizan la DMAE son:

  • icon Drusas
  • icon Anomalías pigmentarias
  • icon Atrofias
  • icon Neovasos
Contexto

Diagnóstico asistido por ordenador

Procesado de retinografías

Existe suficiente evidencia científica que demuestra que es posible reducir los casos de ceguera por estas enfermedades si se revisan y tratan a tiempo las formas de riesgo.

Sin embargo, la creciente incidencia de estas enfermedades y la falta de recursos sanitarios hacen que el cribado manual sea inviable.

Los sistemas de diagnóstico asistido por ordenador están diseñados para analizar automáticamente las retinografías con el objetivo de asistir a los especialistas.

I

Evaluación de la calidad de las imágenes

II

Mejora de la calidad de las imágenes

III

Detección de estructuras anatómicas de la retina

IV

Segmentación de lesiones características de cada enfermedad

V

Graduación de la severidad de distintas enfermedades

VI

Interpretación de los modelos desarrollados mediante eXplainable Artificial Intelligence

Vídeos

Publicaciones

2024

Artículos en revistas indexadas: 1

Roberto Romero-Oraá, María Herrero-Tudela, María I. López, Roberto Hornero, María García, Attention-based Deep Learning Framework for Automatic Fundus Image Processing to Aid in Diabetic Retinopathy Grading, Computer Methods and Programs in Biomedicine, vol. 249, Abril, 2024, DOI: 10.1016/j.cmpb.2024.108160

Comunicaciones en congresos internacionales: 2

María Herrero-Tudela, Roberto Romero-Oraá, Roberto Hornero, Gonzalo C. Gutiérrez-Tobal, María I. López, María García, An Explainable Deep-Learning Model to Aid in the Diagnosis of Age Related Macular Degeneration, 9th European Medical and Biological Engineering Conference (EMBEC), ISBN: 978-3-031-61625-9, pp. 85-94, Portorož (Eslovenia), 9 Junio - 13 Junio, 2024, DOI: 10.1007/978-3-031-61625-9
Roberto Romero-Oraá, María Herrero-Tudela, Roberto Hornero, María I. López, María García, Transfer Learning from the Domain of Diabetic Retinopathy to Aid in the Detection of Age-Related Macular Degeneration, 9th European Medical and Biological Engineering Conference (EMBEC), ISBN: 978-3-031-61625-9, pp. 345-352, Portorož (Eslovenia), 9 Junio - 13 Junio, 2024, DOI: 10.1007/978-3-031-61628-0

2023

Comunicaciones en congresos nacionales: 2

Roberto Romero-Oraá, María Herrero-Tudela, Roberto Hornero, María I. López, María García, Comparación de múltiples redes neuronales convolucionales para el diagnóstico automático de la degeneración macular asociada a la edad usando retinografías, XLI Congreso Anual de la Sociedad Española de Ingeniería Biomédica (CASEIB 2023), ISBN: 978-84-17853-76-1, pp. 480-483, Cartagena (España), 22 Noviembre - 24 Noviembre, 2023
María Herrero-Tudela, Roberto Romero-Oraá, Roberto Hornero, Gonzalo C. Gutiérrez-Tobal, María I. López, María García, Un enfoque explicativo para el diagnóstico de la degeneración macular asociada a la edad mediante técnicas de deep learning, XLI Congreso Anual de la Sociedad Española de Ingeniería Biomédica (CASEIB 2023), ISBN: 978-84-17853-76-1, pp. 468-471, Cartagena (España), 22 Noviembre - 24 Noviembre, 2023

2022

Artículos en revistas indexadas: 1

Marina López García Rosuero, Alejandro Arranz Bombin, Roberto Romero-Oraá, Roberto Hornero, Raúl Martín, Clinical tool to measure fluorescein patterns in orthokeratology, Peerj, Septiembre, 2022, DOI: 10.7717/peerj.14068

Comunicaciones en congresos nacionales: 1

Roberto Romero-Oraá, María García, María I. López, María Herrero-Tudela, Roberto Hornero, Mecanismo de atención y deep learning en la evaluación automática de la calidad de las retinografías, XL Congreso Anual de la Sociedad Española de Ingeniería Biomédica (CASEIB 2022), ISBN: 978-84-09-45972-8, pp. 14-17, Valladolid (España), 23 Noviembre - 25 Noviembre, 2022

2020

Artículos en revistas indexadas: 2

Roberto Romero-Oraá, María García, Javier Oraá-Pérez, María I. López, Roberto Hornero, Effective Fundus Image Decomposition for the Detection of Red Lesions and Hard Exudates to Aid in the Diagnosis of Diabetic Retinopathy, Sensors, vol. 20 (22), pp. 6549, Noviembre, 2020, DOI: 10.3390/s20226549
Roberto Romero-Oraá, María García, Javier Oraá-Pérez, María I. López, Roberto Hornero, A robust method for the automatic location of the optic disc and the fovea in fundus images, Computer Methods and Programs in Biomedicine, vol. 196, pp. 105599, Junio, 2020, DOI: 10.1016/j.cmpb.2020.105599

Comunicaciones en congresos internacionales: 1

Roberto Romero-Oraá, María García, Javier Oraá-Pérez, María I. López, Roberto Hornero, Automatic fundus image quality assessment: diagnostic accuracy in clinical practice, The Association for Research in Vision and Ophthalmology Annual Meeting (ARVO 2020), pp. 2033, Baltimore (Estados Unidos), 3 Mayo - 7 Mayo, 2020

Comunicaciones en congresos nacionales: 2

Roberto Romero-Oraá, Cristina Pinar Muñoz-Zamarro, María García, Javier Oraá-Pérez, María I. López, Roberto Hornero, Detección automática de patología en imágenes de fondo de ojo utilizando técnicas de deep learning, XXXVIII Congreso Anual de la Sociedad Española de Ingeniería Biomédica (CASEIB 2020), ISBN: 978-84-09-25491-0, pp. 484-487, Valladolid (España), 25 Noviembre - 27 Noviembre, 2020
Carolina A. Urbina, Tania Álvaro-De Castro, Daniel Álvarez, Raul López-Izquierdo, F. Javier Pagán, Ana E. Jiménez, Julio de Frutos, Graciela López-Muñiz, Tomás Ruiz-Albi, Fernando Moreno, Ana Cerezo-Hernández, Milko D. Terranova Ríos, Ana Gómez, Félix del Campo, Eosinofilia en sangre y reingreso hospitalario por agudización de EPOC, 53º Congreso Nacional de la Sociedad Española de Neumología y Cirugía Torácica, ISBN: 0300-2896, pp. 171, Virtual (España), 12 Noviembre - 14 Noviembre, 2020

2019

Artículos en revistas indexadas: 2

Roberto Romero-Oraá, Jorge Jiménez-García, María García, María I. López, Javier Oraá-Pérez, Roberto Hornero, Entropy Rate Superpixel Classification for Automatic Red Lesion Detection in Fundus Images, Entropy, vol. 21 (4), pp. 417, Abril, 2019, DOI: 10.3390/e21040417
Jorge Jiménez-García, Roberto Romero-Oraá, María García, María I. López, Roberto Hornero, Combination of Global Features for the Automatic Quality Assessment of Retinal Images, Entropy, vol. 21 (3), pp. 311, Marzo, 2019, DOI: 10.3390/e21030311

Comunicaciones en congresos nacionales: 1

Roberto Romero-Oraá, María García, Javier Oraá-Pérez, María I. López, Roberto Hornero, Transfer learning para evaluar de forma automática la calidad en imágenes de fondo de ojo, XXXVII Congreso Anual de la Sociedad Española de Ingeniería Biomédica (CASEIB 2019), ISBN: 978-84-09-16707-4, pp. 175-178, Santander (España), 27 Noviembre - 29 Noviembre, 2019

2018

Comunicaciones en congresos nacionales: 2

Roberto Romero-Oraá, María García, Jorge Jiménez-García, María I. López, Roberto Hornero, Clasificación de superpíxeles para la detección automática de lesiones rojizas en imágenes de fondo de ojo, XXXVI Congreso Anual de la Sociedad Española de Ingeniería Biomédica (CASEIB 2018), ISBN: 978-84-09-06253-9, pp. 25-28, Ciudad Real (España), 21 Noviembre - 23 Noviembre, 2018
Jorge Jiménez-García, Roberto Romero-Oraá, María García, María I. López, Roberto Hornero, Evaluación automática de la calidad en retinografías mediante clasificación de características globales de imágenes, XXXVI Congreso Anual de la Sociedad Española de Ingeniería Biomédica (CASEIB 2018), ISBN: 978-84-09-06253-9, pp. 29-32, Ciudad Real (España), 21 Noviembre - 23 Noviembre, 2018

2017

Comunicaciones en congresos nacionales: 1

Roberto Romero-Oraá, María García, Jorge Jiménez-García, María I. López, Roberto Hornero, Detección de lesiones rojizas en imágenes de fondo de ojo aplicando diferencias de color en el espacio CIELAB, XXXV Congreso Anual de la Sociedad Española de Ingeniería Biomédica (CASEIB 2017), ISBN: 978-84-9082-797-0, pp. 525-528, Bilbao (España), 29 Noviembre - 1 Diciembre, 2017

2016

Artículos en revistas indexadas: 1

Carmen Valverde, María García, Roberto Hornero, María I. López, Automated detection of diabetic retinopathy in retinal images, Indian Journal of Ophthalmology, vol. 1 (64), pp. 26-32, Enero, 2016, DOI: 10.4103/0301-4738.178140

Comunicaciones en congresos nacionales: 1

Roberto Romero-Oraá, María García, María I. López, Félix Manco Lavado, Roberto Hornero, Localización automática de la papila y la fóvea en retinografías, XXXIV Congreso Anual de la Sociedad Española de Ingeniería Biomédica (CASEIB 2016), ISBN: 978-84-9048-531-6, pp. 173-176, Valencia (España), 23 Noviembre - 25 Noviembre, 2016

2015

Comunicaciones en congresos internacionales: 1

Carmen Valverde, María García, Roberto Hornero, María I. López, Automatic diabetic retinopathy severity grading using digital image processing algorithms, 15th EURETINA Congress, pp. 90, Niza (Francia), 17 Septiembre - 20 Septiembre, 2015

2013

Comunicaciones en congresos internacionales: 1

María García, Carmen Valverde, María I. López, Jesús Poza, Roberto Hornero, Comparison of Logistic Regression and Neural Network Classifiers in the Detection of Hard Exudates in Retinal Images, 35th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society Conference, ISBN: 978-1-4577-0214-3, pp. 5891-5894, Osaka (Japón), 3 Julio - 7 Julio, 2013

2012

Comunicaciones en congresos nacionales: 1

María García, Jesús Poza, María I. López, Carmen Valverde, Laura Fraile, Roberto Hornero, Realce de retinografías mediante la aplicación de métodos basados en la transformada wavelet, XXX Congreso Anual de la Sociedad Española de Ingeniería Biomédica (CASEIB 2012), ISBN: 978-84-616-2147-7, San Sebastián (España), 19 Noviembre - 21 Noviembre, 2012

2011

Comunicaciones en congresos internacionales: 2

María García, Yalin Zheng, María I. López, Ticiana Criddle, Simon Harding, Roberto Hornero, Detection of the fovea in colour fundus images based on search area localisation and local feature extraction, Ophthalmic Image Analysis Workshop, pp. 15-20, Liverpool (Reino Unido), 1 Septiembre - 3 Septiembre, 2011
Carmen Valverde, María I. López, María García, Roberto Hornero, Automatic image analysis based on neural networks to detect hard exudates and red lesions in retinal images, The Association for Research in Vision and Ophthalmology Annual Meeting (ARVO 2011), pp. 1-12, Fort Lauderdale (Estados Unidos), 4 Mayo - 5 Mayo, 2011

2010

Artículos en revistas indexadas: 2

María García, María I. López, Daniel Álvarez, Roberto Hornero, Assessment of four neural network based classifiers to automatically detect red lesions in retinal images, Medical Engineering & Physics, vol. 32 (10), pp. 1085-1093, Julio, 2010, DOI: 10.1016/j.medengphy.2010.07.014
Meindert Niemeijer, Bram van Ginneken, Michael J. Cree, Atsushi Mizutan, Gwénolé Quellec, Clara I. Sánchez, Bob Zhang, Roberto Hornero, Mathieu Lamard, Chisako Muramatsu, Xiangqian Wu, Guy Cazuguel, Jane You, Agustín Mayo, Qin Li, Yuji Hatanaka, Béatrice Cochener, Christian Roux, Fakhri Karray, María García, Hiroshi Fujita, Michael D. Abràmoff, Retinopathy Online Challenge: Automatic Detection of Microaneurysms in Digital Color Fundus Photographs, IEEE Transactions on Medical Imaging, vol. 29 (1), pp. 185-195, Enero, 2010, DOI: 10.1109/TMI.2009.2033909

Comunicaciones en congresos nacionales: 1

María García, María I. López, Jesús Poza, Roberto Hornero, Comparación entre Regresión Logística y Perceptrón Multicapa para la Detección de Exudados Duros en Retinografías, XXVIII Congreso Anual de la Sociedad Española de Ingeniería Biomédica (CASEIB 2010), ISBN: 978-84-8058-1, pp. 158, Madrid (España), 24 Noviembre - 26 Noviembre, 2010

2009

Artículos en revistas indexadas: 3

Clara I. Sánchez, María García, Agustín Mayo, María I. López, Roberto Hornero, Retinal Image Analysis based on Mixture Models to detect Hard Exudates, Medical Image Analysis, vol. 13 (4), pp. 650-658, Agosto, 2009, DOI: 10.1016/j.media.2009.05.005
María García, Clara I. Sánchez, Jesús Poza, María I. López, Roberto Hornero, Detection of hard exudates in retinal images using a radial basis function classifier, Annals of Biomedical Engineering, vol. 37 (7), pp. 1448-1463, Julio, 2009, DOI: 10.1007/s10439-009-9707-0
María García, Clara I. Sánchez, María I. López, Daniel Abásolo, Roberto Hornero, Neural Network Based Detection of Hard Exudates in Retinal Images, Computer Methods and Programs in Biomedicine, vol. 93 (1), pp. 9-19, Enero, 2009, DOI: 10.1016/j.cmpb.2008.07.006

Comunicaciones en congresos internacionales: 3

María García, María I. López, Roberto Hornero, Ana Díez, Jesús Poza, Utility of a radial basis function classifier in the detection of red lesions in retinal images, Medical Physics and Biomedical Engineering World Congress 2009, ISBN: 978-3-642-03890-7, pp. 21-24, Munich (Alemania), 7 Septiembre - 12 Septiembre, 2009
Clara I. Sánchez, Roberto Hornero, Agustín Mayo, María García, Mixture Model-based Clustering and Logistic Regression for Automatic Detection of Microaneurysms in Retinal Images, SPIE Medical Imaging 2009: Computer-Aided Diagnosis (SPIE 2009), ISBN: 9780819475114, pp. 72601M, Florida (Estados Unidos), 8 Febrero - 12 Febrero, 2009
Isabel de la Torre, Roberto Hornero, Miguel López-Coronado, María I. López, Ophthalmologic Electronic Health Records using HL7/CDA and DICOM: TeleOftalWeb, International Conference on Health Informatics (HealthInf 2009), Oporto (Portugal), 14 Enero - 17 Enero, 2009

Comunicaciones en congresos nacionales: 1

María García, María I. López, Ana Díez, Jesús Poza, Roberto Hornero, Combinación de redes neuronales para la detección automática de exudados duros en retinografías, XXVII Congreso Anual de la Sociedad Española de Ingeniería Biomédica (CASEIB 2009), ISBN: 978-84-608-0990-6, pp. 129-132, Cádiz (España), 18 Noviembre - 20 Noviembre, 2009

2008

Artículos en revistas indexadas: 1

Clara I. Sánchez, Roberto Hornero, María I. López, Mateo Aboy, Jesús Poza, Daniel Abásolo, A Novel Automatic Image Processing Algorithm for Detection of Hard Exudates Based on Retinal Image Analysis, Medical Engineering & Physics, vol. 30 (3), pp. 350-357, Abril, 2008, DOI: 10.1016/j.medengphy.2007.04.010

Capítulos de libros: 1

Isabel de la Torre, Roberto Hornero, Miguel López-Coronado, Jesús Poza, María I. López, A Web-Based Application to Exchange Electronic Health Records and Medical Images in Ophthalmology, Handbook of Research on Distributed Medical Informatics and E-Health, pp. 152-164, Hershey, New York, Estados Unidos: Medical Information Science Reference, Editores: Athina A. Lazakidou, Konstantinos M. Siassiak. ISBN: 978-1-60566-002-8, 2008

Comunicaciones en congresos internacionales: 1

María García, Clara I. Sánchez, María I. López, Ana Díez, Roberto Hornero, Automatic detection of red lesions in retinal images using a multilayer perceptron neural network, 30th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, ISBN: 978-1-4244-1815-2, pp. 5425-5428, Vancouver (Canadá), 20 Agosto - 25 Agosto, 2008

Comunicaciones en congresos nacionales: 1

María García, Clara I. Sánchez, María I. López, Ana Díez, Roberto Hornero, Detección automática de hemorragias y microaneurismas en retinografías empleando una red RBF, XXVI Congreso Anual de la Sociedad Española de Ingeniería Biomédica (CASEIB 2008), ISBN: 978-84-691-3640-9, pp. 527-530, Valladolid (España), 15 Octubre - 17 Octubre, 2008

2007

Comunicaciones en congresos internacionales: 1

María García, Roberto Hornero, Clara I. Sánchez, María I. López, Ana Díez, Feature extraction and selection for the automatic detection of hard exudates in retinal images, 29th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, ISBN: 1-4244-0788-5, pp. 4969-4972, Lyon (Francia), 23 Agosto - 26 Agosto, 2007

2006

Comunicaciones en congresos internacionales: 4

Jesús Poza, Gerardo Vecilla, Roberto Hornero, María I. López, Clara I. Sánchez, Ana Díez, TeleOftalWeb 3.0: Web-based ophthalmologic medical record, Telemedicine in the Health of the Future, Salamanca (España), 21 Septiembre - 23 Septiembre, 2006
María García, Clara I. Sánchez, Ana Díez, Miguel López-Coronado, Roberto Hornero, Detection of hard exudates based on neural networks as a diagnostic aid in the screening for diabetic retinopathy, Telemedicine in the Health of the Future, Salamanca (España), 21 Septiembre - 23 Septiembre, 2006
Clara I. Sánchez, María I. López, María García, Agustín Mayo, Roberto Hornero, Automated retinal image analysis ina a diabetic retinopathy telescreening program, Telemedicine in the Health of the Future, Salamanca (España), 21 Septiembre - 23 Septiembre, 2006
Clara I. Sánchez, Agustín Mayo, María García, María I. López, Roberto Hornero, Automatic Image Processing Algorithm to Detect Hard Exudates based on Mixture Models, 28th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, ISBN: 14244-0033-3, pp. 4453-4456, New York (Estados Unidos), 31 Agosto - 3 Septiembre, 2006

Comunicaciones en congresos nacionales: 1

María García, Clara I. Sánchez, Daniel Álvarez, María I. López, Roberto Hornero, Procesado de retinografías empleando redes neuronales para la detección automática de lesiones asociadas a la Retinopatía Diabética, XXIV Congreso Anual de la Sociedad Española de Ingeniería Biomédica (CASEIB 2006), ISBN: 84-9769-160-1, pp. 499-502, Pamplona (España), 6 Noviembre - 8 Noviembre, 2006

2005

Comunicaciones en congresos nacionales: 1

Clara I. Sánchez, María García, Roberto Hornero, María I. López, Ana Díez, Procesado digital de retinografías mediante clasificación estadística para la detección automática de lesiones asociadas a la Retinopatía Diabética, XXIII Congreso Anual de la Sociedad Española de Ingeniería Biomédica (CASEIB 2005), ISBN: 84-7402-325-4, pp. 273-276, Madrid (España), 10 Noviembre - 12 Noviembre, 2005

2004

Artículos en revistas no indexadas: 1

Comunicaciones en congresos internacionales: 2

Clara I. Sánchez, Roberto Hornero, María I. López, Jesús Poza, Retinal Image Analysis to Detect and Quantify Lesions Associated with Diabetic Retinopathy, 26th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, ISBN: 0-7803-7789-3, pp. 1624-1627, San Francisco (Estados Unidos), 1 Septiembre - 5 Septiembre, 2004