Detección de cáncer de piel por imágenes

Un método no invasivo para detectar cáncer de piel se desarrolló en el Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE), utilizando el procesamiento de imágenes como herramienta.

Josué Álvarez Borrego, investigador del Departamento de Óptica del CICESE, y Esperanza Guerra Rosas, estudiante de doctorado de la Universidad de Sonora, han colaborado en los últimos tres años y medio en la caracterización de manchas cancerígenas en la piel y el diseño de una interfaz que facilita su aplicación.

La interfaz, programada con base en las imágenes aportadas por dos instituciones médicas mexicanas, tiene la capacidad de analizar en un par de segundos la fotografía de la mancha en la piel del paciente y determinar si está relacionada con cáncer.

Además, a diferencia de otros métodos de diagnóstico no invasivos, la interfaz cuenta con un alto grado de efectividad, que alcanza el 95.4 por ciento.

Procesamiento de imágenes

En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, el doctor Josué Álvarez Borrego explicó que la metodología para detectar cáncer en la piel forma parte del grupo de proyectos desarrollados por el Grupo de Procesamiento de Imágenes y Reconocimiento de Patrones del CICESE.

Refirió que con las imágenes proporcionadas por el Instituto Nacional de Cancerología y el Centenario Hospital Miguel Hidalgo de Aguascalientes, instituciones dedicadas a atender patologías derivadas de las manchas de piel cancerígenas, se conformó una base de datos con fotografías previamente clasificadas.

“Obtenemos la imagen fotográfica, la procesamos y sacamos lo que hemos llamado un índice promedio, que es un valor numérico, si ese valor numérico está dentro del rango que hemos establecido, entonces la mancha puede ser cancerígena y se recomienda acudir con el médico”, detalló.

Puntualizó que en la literatura han encontrado trabajos de diversos autores que refieren metodologías no invasivas para la detección de cáncer en la piel; sin embargo, el nivel de confianza es inferior y se utiliza otro tipo de metodologías matemáticas.

Los resultados obtenidos fueron publicados el 9 de septiembre de 2015 bajo el título “Methodology for diagnosing of skin cancer on images of dermatologic spots by spectral analysis” en la revista Biomedical Optics Express.

La interfaz

Por su parte, Esperanza Guerra Rosas expuso que la metodología fue programada en una interfaz, de tal manera que el funcionamiento fuera muy sencillo para el usuario y con la posibilidad de instalarse en cualquier equipo de cómputo sin requerir especificaciones especiales.

Apuntó que una vez que la interfaz lee la imagen, esta se separa en los canales RGB y en escala de grises, para después obtener la segmentación de la lesión que se está analizando, lo que contiene la información.

“Una vez que se segmenta la imagen, se toma en un color o canal y la multiplicamos por una máscara binaria para obtener esta información en dicho canal, luego dividimos esa imagen en 25 subimágenes, posteriormente aplicamos diversos filtros para obtener las subimágenes en el dominio de las frecuencias”, comentó la estudiante de doctorado.

Dado que dentro de cada una de esas subimágenes la cantidad de información que clasifica la mancha puede ser en mayor o menor proporción, en el proceso de diseño de la interfaz se optó por utilizar solamente aquellas que abarcan un tercio o más del área total de la imagen, por lo que se da un proceso de depuración.

“Sacamos un intervalo de valores de acuerdo a los índices espectrales obtenidos y para las lesiones cancerígenas obtuvimos una franja bien definida para identificarlas, con base en las imágenes previamente clasificadas; también analizamos imágenes benignas”, indicó.

Método tradicional

Esperanza Guerra Rosas describió que entre los métodos de diagnóstico tradicionales se encuentra en primera instancia la observación del médico por el método ABCD, que analiza el área, el borde, color y diámetro de la lesión o mancha.

Si el médico lo considera pertinente, se le indica al paciente realizarse una biopsia, método invasivo que implica la extracción de un trozo de tejido.

A diferencia de estos métodos, la interfaz tiene un alto índice de efectividad y el paciente no sufre ninguna molestia, pues solo necesita capturar una fotografía correctamente enfocada de la mancha.

Guerra Rosas reconoció que obtener la interfaz no fue una tarea sencilla, puesto que se trata de brindar un diagnóstico a los pacientes y hacer una recomendación para que visite a un especialista o descarte la posibilidad de cáncer de piel.

“En principio era obtener el diagnóstico mediante una metodología, conforme fuimos trabajando nos dimos cuenta que es un tema de alto impacto, aparte que proporciona una herramienta de apoyo para los médicos y no es invasiva para el paciente”, resaltó.

Proceso de valoración

Si bien hasta el momento se ha podido comprobar científicamente el nivel de confianza de la interfaz desarrollada, el CICESE firmará un convenio de colaboración con la Secretaría de Salud del estado de Baja California para ponerla a prueba en hospitales.

El doctor Josué Álvarez Borrego mencionó que la interfaz se instalará en algunos hospitales de la entidad para que médicos especialistas analicen imágenes de sus pacientes y obtengan una valoración.

“Es reafirmar la confianza del sistema, la Secretaría de Salud tiene muchos médicos que tienen muchos pacientes, si se les toma fotografías con el permiso de ellos, podrán analizarlas y este ejercicio se hará aproximadamente durante un año”, comunicó.

Informó que posterior a este procedimiento, buscarán el contacto con diferentes dermatólogos del país para recibir muestras de manchas que representen diferentes enfermedades de la piel y de esa forma ampliar la metodología.