[en] This thesis makes a significant contribution to the realm of medical diagnostics through the utilization of photonic technologies and emerging imaging modalities, leading to the creation of innovative approaches for diagnosing and monitoring skin and blooddisorders. As a contribution to the improvement of skin cancer diagnosis, a multispectral imaging system in the near-infrared range was constructed and calibrated, based on an InGaAs sensor with sensitivity spanning from 995 nm to 1613 nm. This system was coupled with a multispectral imaging system in the visible and near-infrared range (414 nm - 995 nm) and a three-dimensional imaging scanner. These photonic tools enabled the acquisition of three-dimensional profiles of the cutaneous lesions in addition to their multispectral images across a wide range of wavelengths, particularly in the near-infrared, where deeper penetration into the layers of the skin is achieved. The resulting dataset comprised hundreds of images of skin lesions, encompassing melanomas, nevi, and basal cell carcinomas. New spectral and morphological parameters were derived from three-dimensional profiles and multispectral images of skin lesions. Statistical and algebraic algorithms were applied to enhance sensitivity and specificity rates in the classification of these lesions. Additionally, deep learning techniques utilizing convolutional neural networks were incorporated, significantly improving the accuracy of lesion classification. In the domain of red blood cell disease diagnosis, confocal microscopy was utilized to investigate morphological, absorption, and fluorescence differences in red blood cells in conditions such as hereditary spherocytosis and thalassemia. It was observed that affected red blood cells exhibited autofluorescence when excited at 405 nm, with emissions detected within a spectral range extending from 425 nm to 790 nm. Furthermore, new immunostaining protocols for red blood cells and software for the automated detection of spherocytes in blood samples were developed, enhancing diagnostic

[es] Esta tesis hace una contribución significativa al ámbito del diagnóstico médico mediante la utilización de tecnologías fotónicas y modalidades de imagen emergentes, proponiendo nuevos enfoques para diagnosticar y monitorear enfermedades de la piel y la sangre. Como contribución a la mejora del diagnóstico del cáncer de piel, se construyó y calibró un sistema de imágenes multiespectrales en el infrarrojo cercano basado en un sensor de InGaAs con una sensibilidad que abarca desde 995 nm hasta 1613 nm. Este sistema se combinó con un sistema de imágenes multiespectrales en el rango visible e infrarrojo cercano (414 nm - 995 nm) y un escáner de imágenes tridimensionales. Estas herramientas fotónicas permitieron la adquisición de perfiles tridimensionales de las lesiones de la piel además de sus imágenes multiespectrales en un amplio rango de longitudes de onda, particularmente en infrarrojo cercano, donde se logra una penetración más profunda en las capas de la piel. El conjunto de datos resultante incluyó cientos de imágenes de lesiones cutáneas, abarcando melanomas, nevus y carcinomas basocelulares. Se obtuvieron parámetros espectrales y morfológicos de las lesiones mediante el procesado de imágenes multiespectrales y perfiles tridimenionales. Se aplicaron algoritmos estadísticos y algebraicos para mejorar la sensibilidad y especificidad en la clasificación de estas lesiones. Además, se incorporaron técnicas de aprendizaje profundo basadas en el uso de redes neuronales convolucionales, logrando mejorar la precisión de la clasificación de lesiones significativamente. En el ámbito del diagnóstico de enfermedades de glóbulos rojos, se utilizó la microscopía confocal para investigar diferencias morfológicas, de absorción y fluorescencia en glóbulos rojos en enfermedades como la esferocitosis hereditaria y la talasemia. Se observó que los glóbulos rojos afectados exhibían autofluorescencia cuando se excitaban a 405 nm, con una emisión detectada en el rango espectral desde 425 nm a 790 nm. Además, se desarrollaron nuevos protocolos de inmunomarcaje en glóbulos rojos y un software para la detección automatizada de esferocitos en muestras de sangre, lo que mejoró la eficiencia del diagnóstico.