Uma nova metodologia para Avaliação Móvel Supervisionada e Triagem de Risco de Lesões Cutâneas através de Monitorização Não-invasiva

 Enquadramento

O cancro cutâneo é atualmente a neoplasia mais comum na população Caucasiana, apresentando uma incidência que está a atingir uma proporção epidémica. A importância do diagnóstico eficiente e precoce de melanomas é assim premente. A grande maioria dos métodos desenvolvidos para analisar imagens cutâneas são baseados em imagens dermoscópicas adquiridas de forma controlada e usando dispositivos de imagem específicos.

No entanto, a ampla e rápida disseminação de dispositivos móveis inteligentes com câmara de imagem integrada possibilita o desenvolvimento de abordagens móveis para a monitorização de lesões cutâneas, principalmente devido à elevada portabilidade e facilidade de transmissão de dados. Assim, a teledermatologia móvel aparece hoje em dia como uma ferramenta promissora para a aquisição e o processamento de informação dermatológica.

De facto, com o potencial de serem de fácil aplicação, tais dispositivos permitem ao paciente adotar um papel relevante na gestão do seu estado de saúde, facilitando a detecção precoce do cancro de pele.

Projeto

Este projeto tem como objetivo conceber e implementar uma solução móvel de triagem de risco de cancro de pele baseada em dispositivos móveis inteligentes com câmara de imagem.

Outro objetivo é a criação e continua manutenção de um atlas de lesões de pele de referência a utilizar na avaliação automática de risco. Assim, as imagens incluídas neste atlas são previamente classificadas por dermatologistas e utilizadas na triagem de lesões cutâneas através da sua comparação com as imagens a analisar.

O terceiro objetivo passa pela criação de uma comunidade online de dermatologistas que é consultada quando um caso de alarme é detetado, quando um novo caso de estudo é iniciado, ou uma análise efetuada apresenta um nível de confiança demasiado baixo. A contribuição da comunidade de especialistas é também aproveitada para definir as imagens de referência a incluir no atlas referido, tornando assim o sistema continuadamente adaptável e com a capacidade de aprender com a informação fornecida pelos especialistas.

Equipa

A equipa de investigação deste projeto é liderada pelo Professor João Manuel R. S. Tavares, Professor Associado da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP) e Investigador Sénior do INEGI (Instituição principal), e integra investigadores de diferentes áreas do conhecimento, como da Engenharia, Ciência da Computação e Matemática, do INEGI e da Fraunhofer Portugal (Instituição parceira), em estreita colaboração com médicos do Departamento de Dermatologia do IPO Porto (Instituição parceira).

Adicionalmente, vários estudantes da FEUP têm realizado os seu projetos de pós-graduação, como trabalhos de seminário, projetos de Tese de Mestrado, de Doutoramento e de Pós-Doutoramento, em tópicos relacionados com este projeto, contribuindo assim para o sucesso do mesmo e beneficiando dos apoios possibilitados por este.

Atividades desenvolvidas

O trabalho desenvolvido tem vindo a ser fortemente disseminado pela comunidade cientifica relacionada por intermédio de apresentações e publicações em conferências, bem como por artigos em revistas e capítulos de livros. Os tópicos abordados relacionam-se com o melhoramento, como a remoção de ruido, correção geométrica e atenuação da variação da iluminação, das imagens originais, a segmentação, isto é, da identificação, de lesões em imagens (ver figura seguinte), o alinhamento de imagens para comparação de lesões e a classificação destas por intermédio de classificadores computacionais. Como nesta área as imagens dermoscópicas continuam a ser consideradas como referencia, os métodos desenvolvidos são também analisados usando tais imagens.

Apoio

O projeto é apoiado pelo FEDER (Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional), no âmbito do COMPETE - Programa Operacional Factores de Competitividade e por fundos nacionais, através da FCT - Fundação para a Ciência e Tecnologia com um investimento elegível de 154 mil euros, correspondendo a um incentivo FEDER de aproximadamente 131 mil euros.

Testemunho

Segundo João Manuel R. S. Tavares, coordenador do projeto, é importante referir que este projeto só foi possível com o financiamento por Fundos FEDER através do Programa Operacional Factores de Competitividade – COMPETE e por Fundos Nacionais através da FCT – Fundacão para a Ciência e a Tecnologia.

Referências:

[1] - Analysis of Biomedical Images based on Automated Methods of Image Registration
João Manuel R. S. Tavares
Advances in Visual Computing, Lecture Notes in Computer Science, Vol. 8887, ISBN: 978-3-319-14248-7, DOI: 10.1007/978-3-319-14249-4, Springer, pp. 21-30, 2014

[2] - Segmentation of Skin Lesions Using Level Set Method
Zhen Ma, João Manuel R.S. Tavares
Computational Modeling of Objects Presented in Images - Fundamentals, Methods, and Applications, Lecture Notes in Computer Science, Vol. 8641/2014, ISBN: 978-3-319-09993-4, DOI: 10.1007/978-3-319-09994-1_20, Springer, pp. 228-233

[3] - From Dermoscopy to Mobile Teledermatology
Luís Rosado, Maria João M. Vasconcelos, Rui Castro, João Manuel R. S. Tavares
Dermoscopy Image Analysis, ISBN: 9781482253269, CRC Press (in press)

[4] - Novel Approach to Segment Skin Lesions in Dermoscopic Images based on a Deformable Model
Zhen Ma, João Manuel R. S. Tavares
IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics, DOI: 10.1109/JBHI.2015.2390032 (in press)