En un innovador estudio doctoral, la inteligencia artificial ( IA ) ha demostrado su capacidad excepcional para distinguir con precisión las lesiones cutáneas malignas de las benignas mediante imágenes hiperespectrales (HSI). Este enfoque innovador, dirigido por la licenciada en medicina Vivian Lindholm, combina tecnología de vanguardia con análisis de inteligencia artificial para revolucionar potencialmente el diagnóstico y el tratamiento del cáncer de piel.
El creciente desafío del cáncer de piel
Los cánceres de piel se encuentran entre las formas de cáncer más prevalentes y de rápido aumento en todo el mundo, incluso en Finlandia. Los métodos tradicionales para detectar cánceres de piel a menudo requieren capacitación especializada para el análisis de imágenes, lo que dificulta el diagnóstico temprano y la diferenciación precisa entre lesiones benignas y malignas.
La investigación de Lindholm aprovechó el poder de las imágenes hiperespectrales, una técnica no invasiva que captura una amplia gama de información sobre diferentes longitudes de onda de luz en comparación con las cámaras convencionales. Esta cámara hiperespectral proporcionó datos espectrales únicos, similares a una "huella digital", para cada lesión cutánea. Complementando estos datos había un modelo 3D que representaba la estructura de la superficie de la lesión cutánea. El análisis de IA, que emplea redes neuronales, procesó estos datos completos para proporcionar un diagnóstico preciso de cada lesión cutánea.
El estudio de Lindholm evaluó la precisión de este método para diferenciar diversas afecciones de la piel, incluidos melanoma, cáncer de piel de queratinocitos y cambios precancerosos de la piel, de lesiones benignas. El estudio incluyó 172 lesiones cutáneas y los resultados fueron notables. El análisis de IA posterior a las imágenes hiperespectrales logró una precisión y sensibilidad del 95% para el melanoma, una sensibilidad del 85% al 100%, una precisión del 92% al 100% para el cáncer de piel de queratinocitos y una sensibilidad del 84% y una precisión del 94% para la enfermedad de Bowen.
Mapeo de lesiones cutáneas para un tratamiento preciso
Más allá de un diagnóstico preciso, este enfoque innovador proporciona imágenes mapeadas de las lesiones cutáneas. Este mapeo permite una delimitación más precisa de los bordes de la lesión, lo que resulta especialmente beneficioso antes del tratamiento quirúrgico. Al mejorar la precisión de la delimitación de las lesiones, esta tecnología tiene el potencial de ayudar a los médicos a identificar las lesiones cutáneas que requieren tratamiento con mayor precisión, reduciendo así la necesidad de biopsias innecesarias y permitiendo la detección temprana de cánceres de piel.
Si bien estos hallazgos son prometedores, Lindholm enfatiza la necesidad de realizar más investigaciones y conjuntos de datos más grandes que abarquen todo tipo de lesiones cutáneas para validar y perfeccionar el método. Este enfoque cauteloso garantiza que se aproveche plenamente el potencial de esta tecnología y que se convierta en una herramienta valiosa en la lucha contra el cáncer de piel.
Un nuevo amanecer para los cambios precancerosos de la piel
Para el diagnóstico de cáncer de piel, la investigación de Lindholm también exploró tratamientos para cambios precancerosos en la piel, conocidos como queratosis actínica. Los tratamientos tradicionales, como la terapia fotodinámica (PDT), pueden ser eficaces pero a menudo dolorosos. El estudio de Lindholm introdujo dos nuevos tratamientos de TFD asistidos por láser para la queratosis actínica en la cabeza, lo que ofrece esperanzas de mejorar la experiencia de los pacientes.
El beneficio más significativo se observó al utilizar láser fraccionado antes de la TFD con luz natural o simulada. El láser fraccional crea pequeños agujeros en la superficie de la piel, lo que mejora significativamente la eficacia de la TFD con luz diurna. Con este tratamiento combinado, el 86% de las lesiones mejoraron, mientras que el uso de TFD con luz diurna sola resultó en una mejora del 70%. Este enfoque también demostró resultados sobresalientes para lesiones gruesas, superando la efectividad de la TFD estándar.
Optimización y avances futuros
Sin embargo, Lindholm subraya la necesidad de realizar investigaciones adicionales para optimizar la configuración del láser, mejorando tanto la eficacia como la tolerancia del tratamiento. Estos hallazgos sugieren que la combinación de láser fraccionado y TFD podría convertirse en la opción principal para pacientes con queratosis actínica extensa o gruesa, ofreciendo una opción de tratamiento menos dolorosa pero altamente efectiva.
La superioridad de las imágenes hiperespectrales radica en su capacidad para capturar una gran cantidad de datos sobre diferentes longitudes de onda de luz, mucho más allá de las capacidades de la fotografía convencional. Estos datos proporcionan información espectral completa, lo que permite un análisis detallado de la composición del área de piel de la imagen.
El espectro único de cada lesión cutánea depende principalmente de cromóforos como el contenido de melanina, hemoglobina, bilirrubina, agua y grasa de la piel. La gran cantidad de datos generados por imágenes hiperespectrales ha impulsado que estudios recientes aprovechen los métodos de inteligencia artificial para el análisis.
