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Dermatólogos + Máquinas: ¿Mejor juntos? Parte 2

Por Skin Cancer Foundation • 16 de enero de 2020
Dermatólogo que examina el dermatoscopio del paciente

El diagnóstico del cáncer de piel es un proceso visual. Los ojos entrenados de un dermatólogo han sido durante mucho tiempo lo último en tecnología. Pero los avances tecnológicos muestran que las herramientas digitales tienen un futuro prometedor para ayudar a los médicos a lograr diagnósticos de cáncer de piel más tempranos y precisos, e involucrar a los pacientes para que asuman un papel más activo en su propio cuidado. En parte 1, analizamos los escáneres corporales totales. En la parte 2, vemos cómo la tecnología está evolucionando para ayudar a diagnosticar los cánceres de piel en sus etapas más tempranas y curables. Parte 3 analiza las visitas virtuales y cómo proteger sus valiosos datos médicos.

Por Dan Ferber

Durante décadas, los dermatólogos con visión de futuro habían soñado con usar la visión por computadora y la inteligencia artificial (IA) para ayudar a diagnosticar y controlar los cánceres de piel potencialmente mortales. Pero durante el mismo tiempo, la IA no estuvo a la altura de la tarea. Las computadoras una vez "pensaron" de manera mecánica y lineal, "como los sistemas simples y programables que todavía tiene en su refrigerador", dice Harald Kittler, MD, profesor de dermatología en la Universidad Médica de Viena, cuya investigación se ha centrado en digital dermatoscopia y lesiones pigmentadas.

Pero a partir de 2012, las computadoras comenzaron a dominar habilidades complejas que nunca antes habían dominado, gracias a una avalancha de avances (algunos de la industria de los videojuegos). Estos llevaron a avances en las redes neuronales: programas de computadora modelados en la forma en que funciona el cerebro humano. Hoy estas redes aprenden de la experiencia como lo hacen los niños. “Solíamos decirle a la computadora qué hacer, pero darle reglas no funcionó tan bien”, dice Allan C. Halpern, MD, jefe del Servicio de Dermatología en el Memorial Sloan Kettering en la ciudad de Nueva York. “Ahora entrenamos a la IA de la misma manera que entrenamos a los niños”.

A medida que los niños aprenden por ensayo y error, las neuronas del cerebro se conectan entre sí para formar circuitos. Se fortalecen los circuitos que producen respuestas correctas o útiles, mientras que se debilitan los que conducen a respuestas incorrectas o inútiles. Mientras aprendemos, nuestros cerebros se reconfiguran. Las redes neuronales de las máquinas que aprenden de esta manera podrían entrenarse sin ayuda humana mediante el reconocimiento de patrones en conjuntos de datos del mundo real. A medida que han evolucionado, se han vuelto más rápidos y mejores. Han derrotado a maestros de clase mundial en juegos complejos como el juego de mesa abstracto Go. Han reconocido voces y transcrito el habla humana. Y han hecho que la visión por computadora y el reconocimiento facial humano sean lo suficientemente confiables como para ser utilizados en la aplicación de la ley e incluso en teléfonos inteligentes.

Alentados por estos avances, en 2015 el Dr. Halpern y un equipo de colaboradores crearon un proyecto llamado International Skin Imaging Collaboration (ISIC) como un esfuerzo mundial para reducir la mortalidad por melanoma mediante el uso de imágenes digitales de la piel de nuevas maneras.

Desafiando al mundo para ayudar a diagnosticar el melanoma

El trabajo número uno para ISIC fue ensamblar un gran conjunto público de imágenes dermatoscópicas de lesiones cutáneas con control de calidad que podrían usarse para capacitar tanto a humanos como a software. No fue una tarea pequeña. Bajo el paraguas de la Sociedad Internacional de Imágenes Digitales de la Piel, el Dr. Halpern reclutó a destacados dermatólogos, incluido Harald Kittler, MD, profesor de dermatología en la Universidad Médica de Viena, cuya investigación se ha centrado en la dermatoscopia digital y las lesiones pigmentadas, como así como otros en Australia, España, Colombia y otros lugares. Juntos, reunieron más de 12,000 XNUMX imágenes de primeros planos de lunares y melanomas inofensivos que se habían recopilado en exámenes clínicos. “Configurar el archivo de imágenes y ponerlo en el dominio público fue un gran logro”, dice el Dr. Halpern. Luego, él y sus colegas hablaron y realizaron talleres en las principales conferencias de imágenes médicas para involucrar a la comunidad informática. “Ese fue otro gran desafío”.

Luego, ISIC creó una competencia que comenzó en la primavera de 2016. Desafiaron a los científicos informáticos de todo el mundo a usar imágenes de ISIC para desarrollar modelos informáticos que pudieran ayudar a diagnosticar el melanoma. En abril, 25 equipos de informáticos competían en el ISIC Challenge. Cada equipo creó una aplicación y luego la ayudó a "aprender" con un conjunto de entrenamiento de 900 imágenes. Después de entrenar las aplicaciones, los equipos competidores las evaluaron en un panel de prueba separado de 379 imágenes. Ocho dermatólogos que se especializan en cáncer de piel analizaron el mismo panel de prueba. Las aplicaciones de visión por computadora demostraron ser más precisas que algunos, pero no todos, los dermatólogos.

Animados, el Dr. Halpern y sus colegas repitieron la competencia en 2017 y nuevamente en 2018, haciendo el desafío cada vez más difícil. En el mundo de la informática, se apoderó de una fiebre competitiva. Para septiembre de 2018, 130 equipos de creadores de aplicaciones habían aceptado el ISIC Challenge. Para no quedarse atrás, más de 500 médicos también participaron en el juego. Los algoritmos funcionaron mejor que nunca, superando a los médicos el 96 por ciento de las veces en el diagnóstico de melanoma. Si bien esta tecnología no está lista para el horario de máxima audiencia en los consultorios médicos de todo el país, "fue una prueba de principio de que una computadora definitivamente puede ayudar a los dermatólogos con la parte de diagnóstico de su trabajo", dice el Dr. Halpern.

¿Humano contra máquina?

A medida que las imágenes digitales, la automatización y la inteligencia artificial mejoran a una velocidad vertiginosa, algunos dermatólogos se preocupan por cómo les afectará a ellos y a sus prácticas. “Se sienten amenazados, pero no deberían hacerlo”, dice el Dr. Kittler. El final del juego no es un partido de humanos contra máquinas, explica. En cambio, las herramientas digitales mejorarán la capacidad de los dermatólogos para cuidar a sus pacientes. Permitirán a los médicos hacer un diagnóstico más fácilmente, ayudarán a prevenir procedimientos innecesarios y enriquecerán la experiencia dermatólogo-paciente.

Ya sea que la dermatología les dé la bienvenida o no, se avecinan cambios como parte de una ola más amplia de innovación que se extiende por toda la profesión médica. “Los paradigmas actuales de la prestación de servicios de salud están cambiando, lo cual es tanto un desafío como una oportunidad”, dice el Dr. Halpern.

“Los pacientes tienen más información y la capacidad de comunicarse con nosotros mediante imágenes”, dice. La atención por parte de proveedores de práctica avanzada, como enfermeras practicantes y asistentes médicos, está en aumento. También lo es el uso de la telemedermatología, que es la interacción a larga distancia con su médico mediante comunicación de audio, visual y de datos. Las cadenas de farmacias han comenzado a ofrecer clínicas y competir con prácticas médicas privadas, al igual que las empresas de telemedicina que no están afiliadas a un sistema de atención de la salud específico.

Mientras tanto, los cambios económicos están en marcha, ya que los proveedores de grupos pequeños se incorporan a grupos más grandes o sistemas médicos importantes, que a su vez están siendo comprados por capitalistas de riesgo. Todos estos cambios significan que aumentará la presión para usar la tecnología para reducir costos y aumentar las ganancias.

Estos cambios no ocurrirán rápida ni fácilmente, y la profesión tiene mucho trabajo por hacer, dice el Dr. Halpern. “Deberíamos descubrir cómo aprovechar las imágenes digitales y la tecnología móvil mientras la medicina se está transformando y determinar las mejores formas de aprovechar al máximo. Si lo hacemos de manera óptima, deberíamos poder hacer un trabajo mucho mejor en la prestación de atención médica. Estamos bastante cerca de un punto de inflexión en el que vamos a ver cambios reales.


Daniel Ferber es un periodista que vive cerca de la ciudad de Nueva York y ex editor de Descubrir revista. Escribe sobre ciencia, medicina y otros temas para publicaciones nacionales.

Revista SCF 2019
*Este artículo se publicó por primera vez en la edición de 2019 de Revista de la Fundación del Cáncer de Piel.

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