Segmentación automática de imágenes mediante redes convolucionales basadas en regiones para la detección del cáncer de piel tipo melanoma

Resumen

El Melanoma es uno de los cánceres de piel más agresivos, sin embargo, su diagnóstico en una etapa temprana aumenta significativamente las opciones y el éxito en el tratamiento. Desafortunadamente, el Melanoma es uno de los cánceres de piel más difíciles de detectar, pues depende principalmente de la pericia y experiencia del dermatólogo. Esta investigación se enfoca en las manchas comunes que podrían evolucionar potencialmente a Melanoma. Se utilizaron redes neuronales convolucionales basadas en regiones como modelo para detectar y segmentar imágenes del área de la piel de interés. El modelo de red neuronal se centra en proporcionar segmentación de instancias en lugar de solo una detección de objetos delimitados por cajas. Se implementó el modelo Mask R-CNN con el propósito de proporcionar una solución para escenarios de pequeños conjuntos de datos entrenados. Inicialmente, solo se utilizó el modelo Mask R-CNN, luego se implementó Mask R-CNN y Grabcut: otro método de segmentación basado en cortes gráficos. Los resultados demostraron a través del coeficiente DSC y el índice de Jaccard que Mask R-CNN se desempeñó mejor en la segmentación que el modelo Mask R-CNN + Grabcut. En ambos modelos, la variación de los resultados fue muy pequeña cuando el tamaño del conjunto de datos de entrenamiento cambió entre 160, 100 y 50 imágenes. En ambas canalizaciones, los modelos fueron capaces de ejecutar la segmentación correctamente, lo que ilustra que la focalización de la zona es posible con conjuntos de datos muy pequeños y el uso potencial de la segmentación automática en la detección temprana de Melanoma.