Aplicación y software para acelerar el diagnóstico en el cáncer de piel

Milthon Lujan Monja

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Cuando el cáncer de piel es detectado a tiempo, hay una gran probabilidad de recuperarse. Investigadores de Fraunhofer han desarrollado una solución digital para acelerar significativamente el diagnóstico del cáncer a la piel.

Una aplicación móvil ayuda en el registro de lesiones en la piel y envía esta información a los departamentos de dermatología en los hospitales. Mediante la inteligencia artificial y el análisis de imagen, el software analiza el riesgo de cáncer en la piel, ayudando a los dermatólogos con la priorización de sus análisis.

La aplicación móvil Derm.AI fotografía manchas sospechosas en la piel con configuraciones estandarizadas y definidas con precisión. © Fraunhofer AICOS

Cáncer de piel

El cáncer de piel es una forma particularmente engañosa de cáncer. En las primeras etapas, se parece mucho a un lunar inofensivo o una marca de nacimiento y no causa ningún dolor.

De acuerdo con las estadísticas de la International Agency for Research on Cancer https://gco.iarc.fr/ de la World Health Organization (WHO) el melanoma de la piel (cáncer en la piel) ocupa el 17avo lugar en casos de cáncer en el mundo, y en el año 2020 registró 324 635 pacientes.

Solo en Alemania, 3 764 personas murieron a causa del cáncer en la piel durante el año 2017.

Uno de los tipos de cáncer de piel más grave es el melanoma maligno, que con mayor frecuencia es causado por la exposición a los rayos UV del sol.

Pero, si se detecta a tiempo, es muy probable que incluso el melanoma se cure. La tasa de supervivencia es superior al 95% después de cinco años, lo que significa que el diagnóstico precoz y la prevención son aún más cruciales.

Derm.AI – solución digital para el diagnóstico del cáncer en la piel

El Fraunhofer Center for Assistive Information and Communication Solutions (AICOS) en Oporto y Lisboa ha desarrollado una solución para acelerar el diagnóstico temprano.

La solución Derm.AI combina las fotos de la lesión cutánea, tomadas por medio de teléfonos inteligentes (smartphone), con un software de análisis de imágenes e inteligencia artificial. Esta herramienta proporciona una primera evaluación rápida de cambios potencialmente peligrosos en la superficie de la piel.

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Los dermatólogos pueden acceder a esta plataforma de apoyo a la toma de decisiones y analizar en primer lugar los casos con mayor riesgo de cáncer de piel.

Derm-AI tiene como objetivo el mejorar los procesos existentes de Teledermatología en el Sistema Nacional de Salud de Portugal.

“En los últimos años, los médicos de cabecera se han preocupado cada vez más por la detección temprana del cáncer de piel. Las personas que notan manchas oscuras u otros cambios perceptibles en la piel necesitan respuestas rápidas. Pero en regiones con pocos especialistas a menudo lleva mucho tiempo conseguir una cita para la evaluación inicial. Frecuentemente, los pacientes también tienen que viajar largas distancias para estas citas. Aquí es donde entra nuestra solución Derm.AI”, dijo Maria Vasconcelos, científica principal en Fraunhofer AICOS.

Fotos estándar con un teléfono inteligente

El primer paso es que el médico de cabecera fotografíe el área potencialmente problemática en la piel con un teléfono inteligente.

El equipo de Fraunhofer desarrolló una aplicación especial solo para este propósito, que se ejecuta tanto en los smartphones iPhone como en Android. La app asegura que las fotos estén correctamente alineadas, tomadas a la distancia correcta y que tengan la resolución correcta.

La aplicación toma dos fotos: una de cerca del área sospechosa y otra desde más lejos para mostrar el área en contexto. También ayuda a alinear y colocar correctamente la cámara. Esto permite crear fotos estandarizadas con configuraciones consistentes para la resolución, color, brillo y contraste.

“Las tomas estandarizadas son fáciles de comparar y pueden ser analizadas de manera confiable por especialistas”, explicó Vasconcelos.

Análisis de imágenes con inteligencia artificial

Las imágenes obtenidas en la consulta con el médico de cabecera se envían a través de internet al departamento de dermatología de un hospital. Aquí es donde entra en juego el software de inteligencia artificial.

El software de inteligencia artificial analiza las fotos de la lesión cutánea, las compara con los datos de referencia y los datos de otros pacientes, y proporciona una evaluación de riesgos.

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La lesión en cuestión se etiqueta como “normal”, “prioridad” o “alta prioridad”. Lo que no constituye un diagnóstico formal, es simplemente una primera evaluación que ayuda a priorizar el orden en que se examinan los casos potenciales.

Los médicos pueden priorizar el examen de los casos que el software de inteligencia artificial ha indicado que tienen un alto riesgo, debido a que estos deben confirmarse o descartarse rápidamente.

“El software no toma una decisión; simplemente proporciona una preselección basada en la probabilidad. El examen y el diagnóstico propiamente dichos aún están en manos de los dermatólogos o especialistas en cáncer de piel”, destacó Vasconcelos.

Después de analizar las imágenes, junto con los datos del paciente, como la edad, el sexo o las condiciones previas, el dermatólogo del hospital puede brindar retroalimentación al medico de cabecera responsable del paciente a través de una teleconsulta o programar una consulta presencial con el paciente.

Los casos sospechosos deben examinarse in situ

En los casos más dudosos, con respecto al nivel de riesgo de lesión cutánea, los especialistas dermatológicos convocan una cita presencial. En esta cita, por ejemplo, examinarán una muestra de la piel bajo un microscopio o tomarán muestras del tejido para su análisis mediante una biopsia.

Integración de Derm.AI con procesos de teledermatología del Servicio Nacional de Salud de Portugal. © Fraunhofer AICOS

Alrededor del 80% de los casos en los que los pacientes se presentan en la consulta con su médico con una alteración sospechosa en la piel, resultan ser lunares o marcas de nacimiento inofensivas, tras el análisis de imágenes y la consulta entre el médico y el dermatólogo. Esto permite a los médicos brindar a los pacientes el visto bueno, ahorrando los largos períodos de espera y un viaje a menudo largo a una cita en el hospital.

Para los pacientes cuyos cambios en la piel no son claramente identificables como inofensivos o para aquellos que indican una forma menos peligrosa de cáncer en la piel, el médico de cabecera le pide al paciente que regrese, por ejemplo, en tres meses, y que tomen otra foro del área.

Software de aprendizaje profundo

Durante el proyecto Derm.AI, la investigadora de AICOS y su equipo desarrollaron el algoritmo para el software de análisis de imágenes. El software de aprendizaje profundo se alimentó con datos de imágenes e información de alrededor de 4000 casos.

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El algoritmo también utilizó el conocimiento de los dermatólogos en la priorización posterior.

“Tuvimos muchas conversaciones con médicos de cabecera y dermatólogos para comprender realmente lo que necesitan. Hemos recibido muy buenos comentarios de los médicos para Derm.AI”, destacó Vasconcelos.

El proyecto fue desarrollado en asociación con los Servicios Compartidos del Ministerio de Salud y los socios clínicos PO Coimbra, CHUP, y ULS Guarda.

En la actualidad, los investigadores de AICOS están analizando los resultados del uso de la aplicación móvil y trabajando para perfeccionar aún más el modelo de aprendizaje profundo para el software.

Mayor información:

Proyecto “DERM.AI – Usage of Artificial Intelligence to power Teledermatological Screening”.

Contacto
Isabel Cortez
Fraunhofer Center for Assistive Information and Communication Solutions – AICOS
Rua Alfredo Allen 455/461
4200-135 Porto, Portugal
Phone + 351 220 430 300

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