Desarrollan un nuevo modelo para detectar el cáncer de piel

Compartir

Investigadoras, investigadores y especialistas del Departamento de Ingeniería Industrial, del Web Intelligence Center (WIC) y del Hospital Clínico, todos de la Universidad de Chile, trabajaron con 25.331 muestras de pacientes. A partir de todas las muestras y gracias a su modelo basado en Inteligencia Artificial pudieron predecir con éxito el estado de todas las pieles estudiadas.

Detección del melanoma de manera tradicional.

En el año 2020 más de 50.000 personas fallecieron en todo el mundo a causa de un melanoma y se estima que más de 300.000 personas padecen esta enfermedad. La detección del melanoma requiere contar con herramientas y personal humano capacitado, por lo tanto, el sistema de salud necesita una infraestructura médica que, de no existir, dificulta el diagnóstico de la enfermedad a tiempo. 

Como advierte la Dra. Flavia Guiñazu, investigadora y miembro del Web Intelligence Center (WIC), actualmente el cáncer es la segunda causa de muerte en la población mundial.

Así se han hecho las detecciones del melanoma hasta la actualidad

Tradicionalmente, el proceso de diagnóstico se compone de varias etapas: la observación a través de un dermatoscopio, la biopsia, el análisis con el microscopio, tras lo cual, si el paciente padece este tipo de cáncer en la piel, es derivado a un histopatólogo.

Este escenario podría revertirse gracias al trabajo colaborativo de expertas y expertos de la U. de Chile, más precisamente, de un equipo interdisciplinario del Instituto Sistemas Complejos de Ingeniería (ISCI), del WIC y del Hospital Clínico (HCUCH).

¿Cómo? Mediante un predictor desarrollado por el equipo en base a inteligencia artificial, el cual disminuye los pasos a dos: usando imagen de la muestra examinada, el médico tratante, ingresa con el celular a una plataforma que compara y diagnostica el melanoma y, en segundo lugar, derivar al histopatólogo de ser necesario.

Como conseguir la detección del melanoma en pocos segundos

El desarrollo de esta innovadora tecnología permite identificar melanomas utilizando inteligencia artificial, en específico con aprendizaje profundo, un tipo algoritmo que utiliza redes neuronales artificiales de muchas capas, en el cual se entrena la computadora para reconocer patrones, en este caso, fotografías de muestras que podrían presentar un melanoma.

Representación del nuevo sistema de detección del melanoma.

Para su desarrollo, los datos utilizados fueron 25.331 muestras (fotos) pertenecientes a pacientes de diferentes países de Europa provistos por el Departamento de Dermatología del HCUCH, bajo la supervisión del Dr. Fernando Valenzuela Ahumada.

En la práctica, la herramienta computacional identifica el porcentaje de probabilidad de melanoma basándose en una foto de la lesión en la piel, y la agrupa en uno de los nueve tipos de la patología. “Lo más importante es su capacidad de detectar melanomas en proceso de formación, es decir, permite tomar medidas tempranas para evitar su desarrollo y presencia», detalla la doctora Guiñazu.

Es en base a este desarrollo que, como explica la doctora Flavia Guiñazu, “la detección como tal lleva minutos”, y agrega que a medida que avance el proyecto, y cuando el volumen sea mucho mayor, “el predictor se torna más eficiente”. ¿Por qué?: porque “funciona igual que nuestro cerebro: mientras más datos tengas de algún proceso especifico, podrás identificarlo e inclusive predecirlo más eficientemente”.

“Lo que hacemos al incorporar la IA en medicina es generar mejores herramientas que contribuyen en esta toma de decisiones. Nada más. No reemplaza al médico y el chequeo continuo personal que conlleva que el medico te vea, las relaciones humanas”, concluye la especialista.

Esta tecnología se podrá aplicar en otras patologías

Como detalla la doctora Guiñazu, este modelo ingenieril puede utilizarse en otras patologías, particularmente las que poseen un fuerte enfoque en imágenes. “La mayoría de las patologías necesitan de un componente de análisis de imágenes.

Las diferencias son, en el caso de melanomas, que los datos más significativos son los que te arroja la imagen, en comparación con otros casos, como una alteración neurológica como el Parkinson, donde el estudio de las imágenes es un componente importante pero no único”. Otro aspecto es que en este caso las imágenes se toman con el dermatoscopio, una herramienta no invasiva, económica y de fácil uso.

¿Los próximos pasos? Como explica el profesor Velásquez, “el siguiente paso es que los algoritmos desarrollados puedan ser usados en un ambiente clínico, como apoyo a la toma de decisiones médicas, todo dentro de un contexto de investigación aplicada. Hay que realizar otra serie de investigaciones y procedimientos antes de pasar a una tercera fase, que es que se pueda aplicar, también a modo de investigación aplicada, en otros hospitales para finalmente lograr un producto que se pueda masificar”.

Hoy en el WIC hay 18 ingenieros e ingenieras trabajando en estos temas, quienes en este caso colaboran con el equipo del Departamento de Dermatología del Hospital Clínico Universidad de Chile, a cargo del Dr. Valenzuela y la Dra. Viviana Zemelman.

“Hay mucho camino por recorrer, formar personal, compartir y generar nuevos enfoques interdisciplinarios, nuevas maneras de ver a la persona que presenta una patología, generar un marco ético necesario y un marco legal adecuado. Pero como optimista, creo que estar en estos comienzos es un hermoso desafío al que los invito a participar, desde el área que quieran, les interese y tengan conocimiento”, cerró la doctora Guiñazu.