Una nueva aplicación podría permitir que las personas se hagan fácilmente pruebas de detección del cáncer de páncreas y otras enfermedades con solo tomarse un selfi con su teléfono inteligente.
El cáncer de páncreas tiene uno de los pronósticos más desfavorables —con una tasa de supervivencia a cinco años del 9 %—, en parte porque no presenta síntomas reveladores ni existen herramientas de detección no invasivas que permitan detectar un tumor antes de que se propague.
BiliScreen utiliza la cámara de un teléfono inteligente, algoritmos de visión artificial y herramientas de aprendizaje automático para detectar niveles elevados de bilirrubina en la esclerótica, es decir, la parte blanca del ojo.
Uno de los primeros síntomas del cáncer de páncreas, así como de otras enfermedades, es la ictericia, una coloración amarillenta de la piel y los ojos causada por la acumulación de bilirrubina en la sangre. La capacidad de detectar signos de ictericia cuando los niveles de bilirrubina apenas se han elevado, pero antes de que sean visibles a simple vista, podría permitir crear un programa de detección completamente nuevo para las personas en riesgo.
En un estudio clínico inicial con 70 personas, la aplicación BiliScreen —utilizada junto con una caja impresa en 3D que controla la exposición del ojo a la luz— identificó correctamente los casos preocupantes el 89,7 % de las veces, en comparación con el análisis de sangre que se usa actualmente.
«El problema del cáncer de páncreas es que, cuando aparecen los síntomas, con frecuencia ya es demasiado tarde», afirma el autor principal, Alex Mariakakis, estudiante de doctorado de la Escuela de Ciencias de la Computación e Ingeniería Paul G. Allen de la Universidad de Washington.
«La esperanza es que, si las personas pueden hacerse esta sencilla prueba una vez al mes, en la intimidad de sus propios hogares, algunas quizá detecten la enfermedad lo bastante pronto como para recibir un tratamiento que podría salvarles la vida», afirma.
BiliScreen se basa en trabajos anteriores del Laboratorio de Computación Ubicua de la universidad, que desarrolló BiliCam, una aplicación para teléfonos inteligentes que detecta la ictericia neonatal mediante una foto de la piel del bebé. Un estudio reciente publicado en la revista Pediatrics mostró que BiliCam proporcionaba estimaciones precisas de los niveles de bilirrubina en 530 bebés.
El análisis de sangre que los médicos utilizan actualmente para medir los niveles de bilirrubina —que normalmente no se realiza a adultos salvo que haya motivos de preocupación— requiere acudir a un profesional sanitario y resulta poco práctico para hacer pruebas de detección frecuentes.
BiliScreen está diseñada como una herramienta no invasiva y fácil de usar que podría ayudar a determinar si alguien debería consultar a un médico para someterse a más pruebas. Además del diagnóstico, BiliScreen también podría aliviar la carga de los pacientes con cáncer de páncreas que necesitan controlar con frecuencia sus niveles de bilirrubina.
«Los ojos son una vía de acceso al cuerpo realmente interesante…»
En los adultos, la parte blanca de los ojos es más sensible que la piel a los cambios en los niveles de bilirrubina, que pueden ser una señal de alerta temprana de cáncer de páncreas, hepatitis o síndrome de Gilbert, generalmente inofensivo. A diferencia del color de la piel, los cambios en la esclerótica son más uniformes entre las distintas razas y etnias.
Sin embargo, cuando las personas notan la coloración amarillenta de la esclerótica, los niveles de bilirrubina ya han superado ampliamente el umbral preocupante. El equipo de investigación se preguntó si las herramientas de visión artificial y aprendizaje automático podrían detectar esos cambios de color en el ojo antes de que las personas pudieran verlos.
«Los ojos son una vía de acceso al cuerpo realmente interesante: las lágrimas pueden indicar cuánta glucosa tienes y la esclerótica puede indicar cuánta bilirrubina hay en la sangre», afirma el autor principal, Shwetak Patel, profesor de ciencias de la computación e ingeniería, así como de ingeniería eléctrica.
«Nos preguntamos: ¿podríamos captar con un selfi algunos de estos cambios que quizá permitan una detección más temprana?»
BiliScreen utiliza la cámara y el flash integrados de un teléfono inteligente para captar imágenes del ojo de una persona mientras se toma un selfi. El equipo desarrolló un sistema de visión artificial para aislar automática y eficazmente las partes blancas del ojo, una herramienta valiosa para el diagnóstico médico. Después, la aplicación calcula la información de color de la esclerótica —basándose en las longitudes de onda de la luz que se reflejan y se absorben— y la relaciona con los niveles de bilirrubina mediante algoritmos de aprendizaje automático.
Para tener en cuenta las distintas condiciones de iluminación, el equipo probó BiliScreen con dos accesorios: unas gafas de papel con cuadrados de colores impresos para ayudar a calibrar el color y una caja impresa en 3D que bloquea la luz ambiental. El uso de la aplicación con el accesorio en forma de caja —que recuerda a un visor Google Cardboard— produjo resultados ligeramente mejores.
Los próximos pasos del equipo de investigación incluyen probar la aplicación en un grupo más amplio de personas con riesgo de ictericia y afecciones subyacentes, así como seguir mejorando su facilidad de uso, por ejemplo, eliminando la necesidad de accesorios como la caja y las gafas.
«Este estudio inicial, relativamente pequeño, demuestra que la tecnología es prometedora», afirma el coautor Jim Taylor, profesor del departamento de pediatría de la facultad de medicina de la universidad, cuyo padre murió de cáncer de páncreas a los 70 años.
«El cáncer de páncreas es una enfermedad terrible para la que actualmente no existe una prueba de detección eficaz», afirma Taylor. «Nuestro objetivo es que más personas que tengan la desgracia de contraer cáncer de páncreas tengan la suerte de detectarlo a tiempo para someterse a una operación que les dé más posibilidades de sobrevivir».
La nueva aplicación se describe en un artículo que se presentará el 13 de septiembre en Ubicomp 2017, la Conferencia Conjunta Internacional sobre Computación Ubicua y Pervasiva de la Association for Computing Machinery.
La investigación fue financiada por la National Science Foundation, la Coulter Foundation y fondos patrimoniales de la Washington Research Foundation.
