Contribuciones a un sistema semiautomático de captura y análisis de imágenes de neoplasia intraepitelial cervical (nic)

• Autores: José de Jesús Santiago Tello Mijares
• Directores de la Tesis: Jesús Bescós Cano (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2017
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Juani Godino (presid.) , José María Martínez Sánchez (secret.) , Fernando Díaz de María (voc.)
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• Resumen

  • El cáncer cervical uterino (CaCU) es el segundo tipo más común entre las enfermedades de cáncer de la mujer y cada año se reportan 500,000 nuevos casos; está sólo por debajo del de mama. En países desarrollados, el diagnóstico precoz del CaCU disminuyó su mortalidad, principalmente gracias a la implementación desde hace más de 40 años de la prueba de Papanicolaou. A pesar de ser uno de los exámenes más fáciles de efectuar y de bajo costo, la incidencia del CaCU aumenta en México y otros países en vías de desarrollo, debido a diferentes factores, propios de América Latina, y especialmente importantes en las zonas rurales, como son: pena o miedo a ser enjuiciadas, las mujeres prefieren auto medicarse antes que visitar a un especialista; otros son la falta de personal e instalaciones, retraso en la entrega de resultados, horarios restringidos y falta de vías de comunicación e infraestructuras de carreteras entre las entidades rurales y urbanas. En particular, en México, los datos del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI) demuestran que las tasas de mortalidad en las zonas rurales son mucho mayores que en las urbanas, por lo ya apuntado. Para resolver esta situación se considera necesario crear métodos de revisión que se encuentren al alcance de la población desprotegida, que sigue siendo la clase socioeconómica baja. En este sentido, en el marco del proyecto “Sistema de adquisición y análisis de imágenes para detección de Neoplasia Intraepitelial Cervical (NIC)” presentado a la mesa directiva del hospital ISSSTE y al CONACYT (Instituto de Seguridad y Servicios Sociales de los Trabajadores del Estado y Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología), se planteó en 2009 la posibilidad de llevar una unidad básica de diagnóstico al medio rural, consistente de un sistema automático de captura de imágenes de un portaobjetos con tejido cervical, una herramienta de análisis automático de dichas imágenes para localizar posibles casos de Neoplasia Intraepitelial Cervical (NIC), de modo que no fuera necesario diagnosticar los cientos de imágenes que se capturan de una misma muestra, y una aplicación web que permitiera a médicos especialistas, localizados en zonas urbanas, realizar un diagnóstico remoto de las imágenes seleccionadas. Las ventajas que aportaría este sistema son principalmente el ahorro de tiempo, la eliminación de tareas tediosas, la flexibilidad del método de captación, la tolerancia a la falta de infraestructuras sanitarias, el acceso directo a personal sanitario cualificado, y la eliminación de retrasos en la entrega de los resultados. Las entidades participantes en el citado proyecto: ITL-ITSL-UAM-ISSSTE (Instituto Tecnológico de la Laguna, Instituto Tecnológico Superior de Lerdo, Universidad Autónoma de Madrid e Instituto de Seguridad y Servicios Sociales de los Trabajadores del Estado) comenzaron desde hace 8 años a trabajar en esta iniciativa, dando lugar al desarrollo de un primer prototipo, cuyos resultados presentados en publicaciones internacionales avalan la calidad y viabilidad de los desarrollos realizados hasta la fecha. El objetivo a medio plazo de este proyecto es continuar esta iniciativa con el objetivo de lograr un segundo prototipo certificado por organismos médicos. Dentro de este marco, el objetivo de esta tesis se centra en la aplicación de técnicas de análisis de imagen en dos etapas críticas: el autoenfoque de cada una de las imágenes obtenidas por el sistema automático de captura; y la segmentación y clasificación de núcleos normales y anormales en imágenes de células de muestras de Papanicolaou. Las principales aportaciones de carácter científico son: una estrategia de autoenfoque especialmente adaptada a microscopios convencionales con factores de amplificación en el entorno de 40x; un esquema de obtención de una imagen enfocada a partir de una secuencia de imágenes parcialmente enfocadas de una misma muestra de Papanicolaou; una técnica de identificación de núcleos celulares en muestras con células cervicales solapadas, es decir, en situaciones prácticas; y un sistema de caracterización y clasificación inicial de células de CaCU para su posterior análisis por expertos.