Sistema automatizado de apoyo al diagnostico de lesiones en imagenes de mamografias. Primera parte. Generalidades
Autor: Dr. Juan José Bedolla Solano | Publicado:  10/02/2012 | Radiodiagnostico y Radioterapia , Articulos | |
Sistema automatizado diagnostico lesiones imagenes mamografias. Primera parte. Generalidades .2

El desarrollo del sistema propuesto, consta de las siguientes etapas: digitalización, pre-procesamiento, segmentación, y selección y extracción de características. En cada una de las etapas, se utilizan métodos estadísticos, teoría de fractales y diversas técnicas de estudio de las características de la imágenes digitales (umbralización y filtro gaussiano) conjuntamente con algoritmos de lógica difusa y redes neuronales.

Planteamiento del objeto de estudio

En México, el cáncer mamario representa un desafío en materia de salud pública, porque constituye la segunda causa de defunción por enfermedad neoplásica en la población femenina mayor de 25 años, después del cáncer de cérvix. Generalmente la mayoría de los tumores malignos relacionados con esta enfermedad son diagnosticados en etapa avanzada (Campanini, 2002).

En el estado de Guerrero, la tasa de mortalidad por cáncer mamario se ha incrementado en 27.21%, de 10.14 casos en 1997 a 12.90 en el año 2006, por cada 100 000 mujeres de 25 años y más; no obstante que la tasa puede considerarse como baja en comparación con la que presentan otros estados del país, el incremento real en el número de defunciones fue de 36.50% en el período (de 63 muertes en 1997 a 86 en el año 2006), debido a la expansión de este grupo poblacional y a la baja cobertura de los servicios de detección oportuna (INEGI, 2002).

En el año 2008, las estadísticas, ubicaron al cáncer de mama en el estado de Guerrero en la primera posición como el tipo de cáncer con más decesos en mujeres. Y a partir de 2009 al 2011 se ha ubicado en la segunda posición con 95 a 100 defunciones. Publicación: (http://angro.com.mx/municipios/2010/10/al-ano-mueren-en-guerrero-entre-95-y-100-personas-por-cancer-de-mama/; 2011) (ver Tabla 6.1 y 6.2).

Entre los factores determinantes que propician la mortalidad por cáncer de mama, es el factor socioeconómico, ya que existen regiones marginadas como la parte norte de la montaña, donde los servicios médicos no llegan o son muy escasos, aunado a esto, la ignorancia de no saber cuáles son los métodos de diagnósticos oportunos para la detección del cáncer de mama. Otro factor, no menos importante, es el miedo de las mujeres principalmente para realizarse un estudio médico, puesto que las creencias que tienen estas poblaciones indígenas, lo ven como algo inapropiado y deciden conveniente no realizarse algún estudio médico de esta naturaleza.

Al hospital de cancerología del puerto de Acapulco, llegan las imágenes de mamografía de las diferentes regiones del estado de Guerrero, principalmente la montaña, para ser analizadas por los expertos responsables. Debido a la gran cantidad de imágenes que se reciben y a la carga de trabajos de los expertos radiólogos, estas son interpretadas hasta en un periodo de tres meses, para entonces, la lesión en la paciente tiende a proliferarse aceleradamente, dificultando el control de la enfermedad, permitiendo de esta manera aplicar tratamientos médicos agresivos, mutilaciones, mortalidad y altos gastos económicos.

El problema del diagnóstico de cáncer de mama, enmarca grandes dificultades, como es que, las imágenes obtenidas mediante mastografía ofrecen poca nitidez. Una posibilidad para mejorar el diagnostico de cáncer de mama y disminuir el número de falsos negativos consiste en utilizar técnicas automatizadas de diagnóstico en las cuales se analice la imagen medica y tratar de detectar imágenes sospechosas que contengan alguna lesión.

Con base al alto índice de mortalidad y de costos económicos, se plantea proveer a instituciones del sector salud con herramientas computacionales, capaces de diagnosticar la posibilidad de cáncer de mama en etapas tempranas, con el objeto de utilizar tratamientos médicos oportunos a pacientes con probabilidad de desarrollar esta enfermedad y evitar gastos económicos al sector salud y el gobierno.

Por lo anterior, la propuesta de investigación desarrollada, pretende cubrir la primera opinión de diagnóstico, haciendo una clasificación para resaltar la lesión con el fin de obtener un porcentaje de reconocimiento de acuerdo a la evaluación del modelo y mejorando el rendimiento del experto responsable. En este trabajo se plantea una propuesta para apoyar al sector salud en el diagnóstico oportuno de cáncer de mama y a reducir los costos de operación para la detección oportuna y estrategia de tratamiento.

Objetivo general

Diseñar un sistema computacional, basado en técnicas de aprendizaje automático que permita la clasificación de imágenes de mamografías en: sospechosas y no sospechosas.

Objetivos específicos

• Mejorar el rendimiento del radiólogo responsable de interpretar las imágenes de mamografías, dirigiendo la atención del mismo hacia imágenes clasificadas previamente como sospechosas por el sistema.
• Permitir reducir gastos en el sector salud y el gobierno al atender de forma oportuna este tipo de lesiones.
• Servir como instrumento de aprendizaje en la educación para residentes en periodos de formación.

Interrogantes

“Sí se diseña un sistema computacional que apoye el diagnóstico para la detección de lesiones en imágenes de mamografías, ¿se reducirá el tiempo para ofrecer un diagnóstico de cáncer de mama?”

“Con un sistema de apoyo a la detección del cáncer de mama, ¿Se reducirían los gastos para la institución (el sector salud) y el gobierno) al tener un diagnóstico oportuno?”

Hipótesis

El diseño de un sistema automatizado que apoye el diagnóstico de cáncer de mama, permitirá reducir el tiempo de diagnóstico y por lo tanto iniciar un tratamiento oportuno.

Justificación

El personal médico especializado (expertos radiólogos) en los hospitales del estado de Guerrero, es escaso y sólo se cuenta con ellos en los hospitales de tercer nivel, esto quiere decir que el sector salud cuenta con el recurso solo en aquellos hospitales establecidos en las ciudades con mayor población y que tienen el apoyo del gobierno, así como en algunos hospitales o clínicas privadas de prestigio. Las ciudades del estado de Guerrero que cuentan con el personal médico especializado limitado y en su mayoría corresponden a dependencias públicas como el Instituto Mexicano del Seguro Social (IMSS), Instituto de Seguridad y Servicio Sociales de los Trabajadores del Estado (SISSSTE), Hospital General, Secretaría de Salud, Hospital de Cancerología, Clínicas y Hospitales Privados de Prestigios se ubican en el Puerto de Acapulco, Chilpancingo, Zihuatanejo, Iguala, Ometepec, Taxco de Alarcón y Cd. Altamirano. El resto del estado sólo cuenta con clínicas de menor nivel, centros de salud y consultorios que ofrecen solamente el servicio de salud de primer contacto, conociendo y haciendo un historial clínico o diagnóstico que tendrían que pasar al médico especialista que se encuentra en los hospitales de primer nivel para hacer las pruebas siguientes para determinar o no un diagnóstico final del cáncer de mama.

Los centros de salud del estado de Guerrero, en su mayoría cuentan con un médico cirujano general o pasante para atender a la comunidad, y en algunos casos ni siquiera se cuenta con estos servicios. De acuerdo con la información proporcionada del Sector Salud, estos Centros de Salud ubicados en las comunidades y regiones apartadas no cuentan con sistemas automatizados de apoyo a los diagnósticos de cáncer de mama. Algunos médicos que atienden estos centros de salud cuentan con algún equipo de cómputo que es de su propiedad. Y sólo en las cabeceras municipales se cuenta con equipos de cómputo propiedad del sector salud para tener registros de las estadísticas de la población referente a la salud.

Es difícil para un radiólogo proporcionar un diagnóstico preciso, debido, principalmente, a la gran variabilidad que puede darse en la apariencia, tanto del tejido sano como del canceroso y a los distintos tipos de lesiones, siendo algunas de ellas de más difícil localización.

La sensibilidad alcanzada en la detección de tumores mediante la inspección visual de la mamografía por parte de un radiólogo no supera el 75%. El modo en que el radiólogo explora la imagen no es sistemático, por lo que la propuesta de investigación, vendría a ser la revisión de las imágenes de forma metódica y 99% eficaz.

Una forma de apoyar el trabajo del radiólogo consiste en diseñar un sistema que aproveche el conocimiento experto de los responsables. La solución más realista referente al diagnostico del cáncer de mama asistido por ordenador consiste en utilizar técnicas automatizadas como primera opinión. De ahí la importancia de este trabajo como contribución a un diagnóstico, eficaz y oportuno.

Alcances del trabajo

El sistema automatizado de apoyo al diagnóstico de lesiones en imágenes de mamografía, toma de una base de datos de imágenes de mamografías, conteniendo alguna de ellas microcalcificaciones y/o masas, la cual entrará a la etapa de pre-procesamiento, de tal forma que el conjunto de características a extraer maximice la eficacia de detección de cáncer de mama. Esta simple estimación sugiere la utilidad de la detección temprana, con métodos capaces de visualizar alteraciones (subclínicas) de tamaño inferior a un centímetro.

Otras partes de este trabajo
Este trabajo consta de distintas partes. A continuación se listan todas:
  1. Sistema automatizado de apoyo al diagnostico de lesiones en imagenes de mamografias. Primera parte. Generalidades
  2. Sistema automatizado de apoyo al diagnostico de lesiones en imagenes de mamografias. Segunda parte. Situacion referencial
  3. Sistema automatizado de apoyo al diagnostico de lesiones en imagenes de mamografias. Tercera parte. Metodologia


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Revista de Medicina y Ciencias de la Salud, de periodicidad quincenal, dirigida a los profesionales de la Salud de habla hispana. ISSN 1886-8924