Gabriel Corkidi, pasión por el procesamiento de imágenes con fines médicos
Por Carmen Báez
México, DF. 10 de diciembre de 2015 (Agencia Informativa Conacyt).- Por más de 35 años, Gabriel Corkidi Blanco ha trabajado en técnicas novedosas de procesamiento digital de imágenes con aplicación a la biomedicina y la biotecnología. Gracias a su desempeño en esta disciplina, ha sido partícipe de grandes logros científicos gestados en el Instituto de Biotecnología (IBt) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), así como de otras instituciones.
Evaporación de gotas y geometría de sus sedimentos. Proyecto interinstitucional de Gabriel Corkidi y el Dr. Eduardo Ramos, del Instituto de Energías Renovables de la UNAM.
Este año, el doctor en Ciencias por la Université Paris-Est Créteil y responsable del Laboratorio de Imágenes y Visión por Computadora (LIVC) sumó a su multipremiada trayectoria un reconocimiento más: el Premio de Fotografía Científica de la UNAM.
La fotografía titulada Dinámica de evaporación y patrón de sedimentación en gotas de agua es una superposición de 112 imágenes obtenidas durante la evaporación de una gota de agua con partículas esféricas microscópicas suspendidas, las cuales fueron arrastradas debido al flujo del líquido, formando sedimentos cuya morfología contiene información sobre la naturaleza física y química del líquido. Este análisis forma parte de un proyecto de investigación interdisciplinario en el que Corkidi Blanco colabora con Eduardo Ramos, del Instituto de Energías Renovables (IER) de la misma casa de estudios.
Este proceso, explica Corkidi Blanco en entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, tiene múltiples aplicaciones. Por ejemplo, si una gota de sangre de aproximadamente un milímetro de diámetro se evapora, forma un patrón de sedimentos producidos por los glóbulos rojos que pueden diferenciar a personas con anemia o dislipidemia con aquellas aparentemente sanas. "Mediante este método se puede detectar este tipo de enfermedades", dice.
El investigador, originario de la ciudad de México, asegura que su pasión por el procesamiento de imágenes digitales captó siempre su atención. Fue hasta 1980 que realizó su primer logro en este campo: transmitir una imagen por teléfono (hoy conocido como fax). A través de una cámara de televisión que utilizaba un sensor (conocido como Vidicón) captó la imagen y luego la codificó a sonido, el cual pasó por el teléfono. Esta hazaña le otorgó el Premio Anual de Telecomunicaciones y Electrónica Indetel en 1980.
Poco tiempo después, colaboró en un proyecto dirigido al área médica en el cual desarrolló un transmisor de electrocardiogramas por teléfono y radio que se logró comercializar por una compañía especializada. Esta innovación también fue merecedora del Premio Anual de Telecomunicaciones y Electrónica Indetel en 1982.
"Un médico de guardia podía transmitir los electrocardiogramas de los pacientes de comunidades rurales a especialistas ubicados en otros sitios y con ello se pudiera dar una interpretación rápidamente, sin necesidad de estar en el lugar", explica.
Desde esa conmemorativa fecha, la vocación principal del doctor Corkidi, quien pertenece al Sistema Nacional de Investigadores (SNI), ha sido la automatización de procesos de análisis cuantitativo de imágenes tales como la adquisición, segmentación y análisis en dos, tres y cuatro dimensiones con aplicaciones científicas.
"Cuando me inicié con esto, la visión por computadora era muy incipiente. De hecho la computadora personal tenía apenas cinco años en el mercado. Antes de esto, el procesamiento de imágenes se hacía en grandes computadoras, casi todas las aplicaciones pertenecían a la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA, por sus siglas en inglés) para reconocer imágenes satelitales, pero no eran tan accesibles. A partir de la creación de las computadoras personales cada individuo pudo crear sus propios algoritmos", comenta.
Visión por computadora, el trabajo de una vida resumida en minutos
La visión por computadora es un conjunto de técnicas y modelos que permiten el procesamiento, análisis y explicación de diversos tipos de información especial obtenida a través de imágenes digitales. Esta rama de la ciencia ha tomado popularidad en los últimos años, y es que esta disciplina, explica el doctor en ingeniería, demanda constantemente aportaciones originales e innovaciones tecnológicas que mejoren la eficiencia de sus procesos.
"Con técnicas matemáticas y computacionales podemos analizar una imagen y entenderla, cuantificarla, revelando importante información invisible a simple vista para el ser humano. Esto tiene muchas aplicaciones en la biología. Hay tareas que son muy complicadas; cuando un investigador quiere, por ejemplo, analizar células al microscopio, invertiría muchísimas horas para hacerlo o simplemente no podría al no poder 'ver' lo que quiere cuantificar, aquí entra la parte de automatizar tareas complejas o repetitivas e inclusive peligrosas. Cuando un investigador me da una imagen tengo que traducirla al lenguaje de la computadora, la cual compila el conocimiento de las disciplinas involucradas en una investigación", detalla.
Detrás de un logro científico, hay una destacable colaboración
La imagen muestra la reconstrucción de la cáscara completa del mango a través de una adquisición tridimensional de 360 imágenes por rotación del mismo (fila de arriba, imagen de un frente del mango; abajo, reconstrucción de toda la cáscara). Columna de la izquierda, mango el primer día con poca infección (manchas negras). A la derecha, mango 7 días después, el área infectada pasó de 0.86% a 11.6%. Entre el quehacer científico del doctor Corkidi Blanco se encuentra el desarrollo de herramientas posibles de aumentar la velocidad de análisis de un fenómeno, que ayudan a tener mayor conocimiento y precisión de los procesos y a medir cosas que a simple vista son imposibles de apreciar.
Como ejemplo se tiene la técnica de análisis tridimensional para evaluar cuantitativamente la severidad de lesiones de frutos causados por patógenos, como la antracnosis, y que puede ser utilizada para establecer un sistema automatizado de control de calidad de frutos. Esta técnica contribuyó al desarrollo del primer biofungicida desarrollado en México por los doctores Leobardo Serrano y Enrique Galindo del IBt.
Además de su destacable trayectoria, el doctor Corkidi, quien para encaminarse en esta disciplina estudió la licenciatura en Ingeniería Electrónica y Comunicaciones en la Universidad Iberoamericana (UIA), es fundador del LIVC.
Originalmente el LIVC se creó en 1982 en el ahora Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico (Ccadet). Actualmente el laboratorio forma parte del Instituto de Biotecnología en donde se forman proyectos multidisciplinarios que permiten al investigador encontrar y/o analizar elementos que no hubiera podido sin el procesamiento y análisis de imágenes, técnicas directamente ligadas a la visión por computadora.
"Me reúno con los investigadores y les propongo opciones de cómo podría resolver los problemas; ahí empieza la colaboración multidisciplinaria. Como resultado podemos crear algo novedoso e innovador", destaca el doctor en Ingeniería.
Proyecto actual
La imagen muestra una secuencia de imágenes de espermatozoide en pseudocolor nadando libremente en tres dimensiones. Los colores rojo y negro de su flagelo muestran cómo entra y sale del plano focal, pudiendo obtener de esta información su forma y movimiento tridimensional. Actualmente el doctor Corkidi Blanco ha desarrollado un microscopio que puede analizar en tercera dimensión el movimiento de los espermatozoides. La técnica para esta observación consiste en hacer vibrar el objetivo del microscopio a una frecuencia de 90 veces por segundo. Durante esta oscilación de la lente del instrumento óptico se puede captar un gran volumen de imágenes (hasta cinco mil por segundo) del nado de la célula haploide y con algoritmos computacionales rastrear los planos focales y reconstruir su movimiento. El trabajo anterior forma parte de un proyecto de investigación del IBt para entender la fisiología del espermatozoide, liderado por el doctor Alberto Darszon Israel.
"Tradicionalmente, el movimiento de estas células se realiza con base en técnicas de microscopia cuando estos nadan pegados a la superficie de una laminilla de vidrio donde se pueden enfocar, pero en la realidad, el espermatozoide nada en un ambiente de tres dimensiones, de ahí el interés de estudiar cómo es un nado totalmente libre y no confinado a una superficie. Entonces esto podría implicar avances significativos en el campo de la fisiología celular y de la fecundación", detalla.
El placer de la música
Además de la investigación y la ciencia, el también miembro de la Academia de Ciencias de Morelos (Acmor) divide su tiempo en la música, otra de sus mayores pasiones. Y es que el especialista de la UNAM, junto a su esposa y dos hijos, estudia con entusiasmo música clásica y tradicional mexicana.
Esta actividad le ha permitido a la familia Corkidi participar en eventos en el escenario de la Sala Nezahualcóyotl de Ciudad Universitaria, así como en la Sala Manuel M. Ponce del Jardín Borda, en Cuernavaca. Para el especialista, esta actividad le permite convivir con su familia de forma enriquecedora.
Imágenes cortesía del doctor Corkidi Blanco.
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