Temas de Ciencia y Tecnologa vol. 15 nmero 47 mayo - agosto 2012 pp 39 - 45

Notas

Anlisis de imgenes de mamografa para la deteccin de cncer de mama

1.IntroduccinEl cncer de mama es una enfermedad en la que se

forman clulas malignas en los tejidos de la mama

(Instituto Nacional del Cncer, 2012). Es considerado

actualmente el cncer ms frecuente y el de mayor

mortalidad entre las mujeres del mundo. En Mxico,

de acuerdo al INEGI, a partir del 2006 este tipo de

cncer ocupa el primer lugar de causa de muerte por

cncer entre las mujeres (Knaul, Arreola, Lozano, &

Gmez, 2011). Hasta el momento, para este tipo de

cncer, se desconocen las causas y/o los medios de

prevencin, el nico mtodo que ha demostrado ser

efectivo en la deteccin oportuna es la mamografa.

La mamografa es un examen radiogrfico de

la glndula mamaria que puede ser dividido en dos

categoras, escrutinio y diagnstico. La mamografa

de escrutinio, es un estudio que se realiza en mujeres

sanas para detectar tempranamente signos de cncer

de mama. La mamografa de diagnstico se usa para

buscar cncer despus de haberse encontrado un

abultamiento u otro signo o sntoma de dicho cncer.

El examen de diagnstico arroja informacin acerca

de la localizacin, el nmero y las caractersticas de

una lesin palpable. Un examen mamogrfico tpico

consiste en la obtencin de dos proyecciones radio-

grficas de cada mama (ver Fig.1): crneo-caudal

(CC) y medio-lateral-oblicua (MLO)1. La proyeccin CC permite la evaluacin del tejido mamario y/o loca-

1 Terminologa establecida por Breast Imaging Reporting and Data System, la primera palabra del nombre indica la posicin del tubo de rayos X, y la segunda indica la localizacin del receptor de imagen.

lizacin de lesiones de los cuadrantes interno (inferior

en la placa) y externo (superior en la placa) de la

mama. Mientras que con la MLO, se pueden evaluar

el tejido mamario y/o localizacin de lesiones en cua-

drantes superiores e inferiores de la mama (Instituto

Nacional del Cncer de Argentina, 2012).

Algunos de los signos de la presencia de anormali-

dades, que un radilogo busca al analizar una mamo-

grafa son calcificaciones, ndulos o masas, asimetra

en la densidad, y/o distorsin de la arquitectura. De-

pendiendo de las caractersticas de las anormalidades

encontradas, el radilogo frmula su interpretacin y

una serie de recomendaciones.

La interpretacin de una mamografa, usualmente,

se elabora utilizando el sistema BI-RADS. El BI-RADS

(Breast Imaging Reporting and Data System) es un

sistema de datos y reportes, elaborado por el Colegio

FIG. 1 MAMOGRAFA DE LA MAMA DERECHA: (A) PROYECCIN CRNEO-CAUDAL QUE PERMITE OBSERVAR CON MAYOR PRECISIN EL TEJIDO MEDIAL Y (B) PROYECCIN MEDIO-LATERAL-OBLICUA EN DONDE SE PUEDE APRECIAR LOS TEJIDOS DESDE LA PARTE ALTA DE LA AXILA HASTA LA ZONA POR DEBAJO DEL PLIEGUE INFRAMAMARIO.

(B)(A)

Temas de Ciencia y Tecnologa | mayo - agosto 201240 Notas

Estadounidense de Radiologa, que ayuda al radilo-

go a elaborar un reporte estandarizado y reduce la

posible confusin en la interpretacin de la imagen

mamogrfica. En Mxico, la Norma Oficial NOM-041-

SSA2-2002 (Secretara de Salud, 2002) establece que

los resultados de la mamografa deben reportarse de

acuerdo con la clasificacin del BI-RADS.

Existe una gran complejidad en la interpretacin

de mamografas, debido principalmente a la varia-

bilidad en la apariencia de las anormalidades, a las

caractersticas del tejido mamario, y a la calidad de

las imgenes de mamografa. Muchas veces, las anor-

malidades no pueden ser visualizadas debido a que la

mama est constituida por tejidos muy similares entre

s, y porque, algunas veces las lesiones son muy pe-

queas y se confunden con el tejido mamario normal.

La variabilidad de las caractersticas de las lesiones

se refiere principalmente, a que un grupo de carac-

tersticas que puede ayudar a identificar malignidad,

tambin puede ayudar a determinar que la lesin es

benigna (Bozek, Mustra, Delac, & Grgic, 2009).

Por otra parte, la interpretacin humana de una

mamografa es subjetiva y cualitativa, adems de que

requiere de mucho tiempo del radilogo. La determi-

nacin de la presencia de lesiones se realiza a travs

de un examen visual de las imgenes de mamografa.

Por lo que la interpretacin correcta de estos estu-

dios, depende en gran medida de la experiencia del

radilogo, y an entre radilogos experimentados

puede existir una alta variabilidad, entre el 65-75%

(Cheng, Shi, Min, Hu, Cai, & Du, 2006). La interpreta-

cin incorrecta de estudios trae como consecuencia

que algunas lesiones (posiblemente malignas) pasen

desapercibidas, o en otros casos, la recomendacin

innecesaria de biopsias.

A fin de mejorar el desempeo en el anlisis de

mamografas, se han desarrollado sistemas compu-

tacionales que apoyan en la deteccin (CAD-Com-

puter Aided Detection) o en el diagnstico de lesiones

(CADx-Computer-Aided Diagnosis).Estos sistemas,

cuando son usados en combinacin con la opinin de

radilogos especializados, han demostrado que pue-

den ayudar a incrementar el desempeo en el anlisis

de mamografas (Bozek, Mustra, Delac, & Grgic, 2009;

Cheng, Shi, Min, Hu, Cai, & Du, 2006).

En la Universidad Tecnolgica de la Mixteca, el

Cuerpo Acadmico de Reconocimiento de Patrones

est desarrollando un proyecto que tiene como obje-

tivo la implementacin de un sistema CADx que apoye

a hospitales de la regin en la deteccin y diagnstico

de masas en mamografas. En este trabajo, se presen-

ta un breve resumen sobre la investigacin realizada

hasta el momento. En las primeras secciones se des-

cribe el tipo de lesiones que pueden encontrarse en

una mamografa, enfatizando en las caractersticas

de una de las ms importantes, las masas. Posterior-

mente, se presentan las tareas que deben realizar los

sistemas CAD, as como, una concisa descripcin de

los tipos de algoritmos utilizados para la deteccin de

masas. Finalmente, en la ltima seccin se exponen

los alcances y los objetivos de la presente investiga-

cin.

2. Hallazgos mamogrficosExiste un gran nmero de lesiones o anormalida-

des que pueden estar presentes en la mama. Algunos

de estas anormalidades, que pueden ser indicadores

de cncer de mama y que un radilogo busca al ana-

lizar una mamografa, son asimetra, distorsin de la

arquitectura, calcificaciones y masas (Bozek, Mustra,

Delac, & Grgic, 2009).

Al analizar una mamografa, una de las primeras

tareas que realiza un radilogo, es comparar las ma-

mografas de ambas mamas para detectar si existe

una asimetra entre stas. Las asimetras son reas

de tejido de densidad fibroglandular que son ms

extensas en una mama que en la otra (Sickles, 2007).

La asimetra puede ser el indicador de la presencia

de una masa o de una variacin en la distribucin

del tejido normal (Malagelada, 2007). Un ejemplo de

asimetra se muestra en la Fig. 2(a).

La distorsin de la arquitectura es definida

como una distorsin focal de la arquitectura normal

de la mama sin la presencia de masas visibles. Se

puede visualizar como espculas que irradian desde

un punto comn, formando un patrn similar al de

una estrella (De Paredes, 2007). La distorsin de la

arquitectura puede ser un indicador de malignidad

cuando es complementado con la identificacin de

masas, calcificaciones o asimetras (Bozek, Mustra,

Delac, & Grgic, 2009). Un ejemplo de distorsin de la

arquitectura se muestra en la Fig. 2(b).

Las calcificaciones son acumulaciones cristalinas

de calcio en el tejido mamario. Regularmente tienen

41Temas de Ciencia y Tecnologa | mayo - agosto 2012Anlisis de imgenes de mamografa para la deteccin...

un tamao de micras, su patrn de agrupacin y mor-

fologa son indicadores de malignidad. En la Fig. 3(a)

se presenta un ejemplo de una agrupacin de micro-

calcificaciones. Por regla general, las calcificaciones

ms grandes con forma oval o redonda y tamao

uniforme (entre calcificaciones), estn asociadas a

procesos benignos. Mientras que las calcificaciones

asociadas a procesos malignos son ms pequeas,

irregulares, polimrficas y con variaciones en su tama-

o (Bozek, Mustra, Delac, & Grgic, 2009; Shinde, 2003).

Una masa es una estructura tridimensional que

tiene, total o parcialmente, bordes externos convexos

y es evidente en al menos dos proyecciones de la

mama (Pant, 2011). Cuando una masa es slo vista

en una de las proyecciones se le denomina asimetra

hasta que un anlisis confirme su tridimensionalidad.

Regularmente, los radilogos caracterizan una masa

por su densidad, sus mrgenes y su forma. Un ejem-

plo de una masa se muestra en la Fig. 3(b).

La densidad de una masa se utiliza para definir la

atenuacin de los rayos X por la lesin, considerando

la atenuacin esperada para un volumen de tejido

glandular similar. Esta caracterstica es importante,

ya que la mayora de los cnceres de mama que for-

FIG. 2 EJEMPLOS DE (A) ASIMETRA QUE SE PUEDE APRECIAR EN LA PROYECCIN MLO