Introdução

O Brasil, com sua população exposta constantemente aos raios solares, tem constatado crescente aumento na incidência de lesões cutâneas. Com o intuito de auxiliar os especialistas da área de saúde no diagnóstico de lesões cutâneas, principalmente o câncer de pele, a ATONUS Engenharia de Sistemas LTDA está desenvolvendo um sistema computadorizado para aquisição, armazenamento e análise de imagens da epiderme humana. Com o auxílio deste sistema e da transferência remota das imagens digitais adquiridas entre especialistas da área médica, através da internet, pretende-se diminuir o grau de subjetividade na análise de lesões cutâneas.

O Problema Crescente incidência de lesões cutâneas Subjetividade na análise e diagnóstico das lesões cutâneas Carência de meios para a troca de opinião especializada sobre

O sistema descrito neste documento utiliza técnicas de visão por computador (visão computacional, como citado em Horn (1986) ) para classificação de lesões cutâneas através de análise morfológica de imagens digitais. A análise automática é feita utilizando tanto a regra ABCD da dermatoscopia quanto o método "seven point-checklist". Na regra ABCD são extraídos computacionalmente os seguintes atributos da lesão cutânea: Assimetria com relação a dois eixos, regularidade da Borda em 8 eixos, presença de Cores diversas, presença de estruturas Diferenciadas sobre a lesão. Por outro lado, o método "seven point-checklist" contabiliza o potencial de uma lesão ser considerada malígna através das seguintes dados: coceira ou outra mudança menor na sensibilidade, lesão maior que 1 cm de diâmetro, histórico de crescimento ou outra mudança na lesão, contorno irregular, cores variadas e irregulares, inflamação próxima ou na borda da lesão, hemorragia.

Escopo

O presente documento apresentada as características gerais do sistema de análise de lesões cutâneas e as especificações de sistema para o desenvolvimento e implantação deste projeto.

A partir da arquitetura proposta para o sistema, descreve-se os requisitos funcionais de cada subsistema a ser desenvolvido, requisitos de usuário, desempenho e confiabilidade.

Glossário

• LC - Lesão Cutânea.
• CLC - Centro de tratamento de lesões cutâneas.
• SVD - Subsistema de vídeo-dermatoscopia e análise de lesões cutâneas.
• SAP - Subsistema de anatomia patológica (NÃO IMPLEMENTADO NO PRESENTE PROJETO).
• STM - Subsistema de Telemedicina.

Descrição geral do sistema

O sistema computacional para análise de lesões cutâneas fornecido pela ATONUS é composto de 3 subsistemas, conforme descritos a seguir:

• Subsistema de Video-Dermatoscopia e análise de lesões cutâneas (SVD): consiste dos equipamentos de vídeo-dermatoscopia, computador com monitor, placa de rede, placa de captura de imagens, scanner e impressora. O software disponível permite catalogar dados dos pacientes, adquirir e pré-processar imagens de lesões cutâneas além de realizar análise morfológica (regra ABCD da dermatoscopia) da lesão. Outros exames disponíveis são: "seven-point check list", ABCD clínico e características detalhadas. Adicionalmente, faz parte do sistema um dermatoscópio manual (sem vídeo) de forma a possibilitar ao médico a comparação visual da imagem adquirida e analisada pelo sistema com a imagem real da lesão.
• Subsistema de anatomia patológica (SAP): consiste de um microscópio adequado a análise de anatomia patológica, conectado a uma câmera de vídeo, placa de captura de imagens, computador com monitor, scanner, impressora e placa de rede. O software disponível neste subsistema terá funções de captura, pré-processamento e armazenamento em banco de dados de imagens de tecidos removidos das lesões cutâneas. Ainda não disponível.
• Subsistema de Telemedicina (STM): consiste de placa fax/modem conectada ao computador do subsistema SVD e respectivo software para troca remota de informações textuais e imagens via rede local (LAN) ou de longa distância (internet). Este subsistema disponibiliza um site na internet para armazenamento de informações trocadas entre diversos subsistemas SVD remotamente localizados, implementando assim a metodologia de trabalho para troca de informações entre médicos através da telemedicina. Desta forma espera-se que seja emitido um diagnóstico mais refinado, menos subjetivo, utilizando da experiência acumulada de diversos profissionais. É intenção da Atonus propor um método analítico que possibilite a síntese dos diagnósticos de diversos especialistas médicos a fim de conseguir um diagnóstico final sobre a LC em questão.

Arquitetura do sistema

A análise de Lesões Cutâneas (LC) pode ser realizada pelo médico através de 6 meios distintos não exclusivos:

• análise visual direta da LC,
• análise visual da LC com o uso de dermatoscópio manual,
• análise visual da LC com o uso de vídeo-dermatoscópio,
• análise computacional da imagens da LC numa estação de trabalho,
• análise remota por troca de informações (imagens e dados) entre especialistas médicos, em estações remotas (telemedicina).

Para a realização da análise visual da LC o médico pode ou não dispor de um dermatoscópio. No caso da análise da LC sem o uso de dermatoscópio, usa-se como procedimento para análise a regra ABCD clínica (onde D é o diâmetro da lesão) e o método "seven-point checklist". No caso da análise da LC com dermatoscópio, usa-se como procedimento para análise a regra ABCD da dermatoscopia. Por sua vez, o dermatoscópio pode ou não estar acoplado a uma câmera de vídeo.

Por outro lado, os dois últimos meios de análise, que correspondem as características do produto da Atonus, necessitam de imagens digitais capturadas por computador.

A figura abaixo ilustra o sistema de análise de lesões cutâneas proposto, ressaltando os diversos subsistemas que o compõem.

A Imagem abaixo pode aparecer falha, mas basta clicar sobre a mesma para vê-la ampliada.

Requisitos funcionais do sistema

Abaixo estão agrupados os requisitos de cada subsistema.

Subsistema de vídeo-dermatoscopia e Análise de Lesões Cutâneas (SVD)

Módulo de vídeo-dermatoscopia

• Visualização das imagens de LC,
• Captura das imagens de LC através de equipamento imageador composto por um vídeo-dermatoscópio (microcâmera, anel de luz e fonte) conectado a computador com placa digitalizadora de imagens,
• Compressão de imagens nos formatos JPG e MPEG,
• Calibração do vídeo-dermatoscópio de forma a possibilitar medições quantitativas a partir das imagens capturadas,
• Catalogação do mapa de lesões e das imagens do vídeo-dermatoscópio para um paciente selecionado,
• Disponibilização das imagens adquiridas nos exames através de rede local ou Intranet,
• Indicação da localização da lesão no corpo do paciente utilizando-se um mapa de lesões.

Módulo de Análise de Lesões Cutâneas

• Visualização das imagens de LC adquiridas pelo Módulo de Vídeo-Dermatoscopia,
• Comparação de duas ou mais imagens para acompanhamento da evolução da lesão (corrigindo a orientação da imagem quando necessário),
• Captura de imagens através de scanner,
• Manipulação de imagens de qualquer tamanho,
• Compressão de imagens nos formatos JPG e MPEG,
• Processamento de imagem (realçamento, filtragem, etc),
• Salvamento dos resultados dos exames em disquete,
• Análise automática das imagens de LC baseada em parâmetros e radiométricos,
• Classificação das imagens de LC quanto a sua natureza: benigna (nevi ou keratosis) ou malígna (dysplastic nevi ou melanoma),
• Indicação da localização da lesão no corpo do paciente utilizando-se um mapa de lesões,
• Seven-point checklist: questões de múltipla escolha que devem ser preenchidas pelo especialista a fim de auxiliar na classificação da lesão,
• Utilização do diagnóstico de anatomia patológica proveniente da análise das imagens capturadas do microscópio para auxílio da classificação de LC,
• Acesso remoto das informações armazenadas, via Rede Local (LAN) ou Intranet,
• Catalogação de dados gerais dos pacientes, da anamnese da consulta e de imagens do provenientes do scanner.

Subsistema de anatomia-patológica (SAP)

• Visualização das imagens de anatomia patológica da LC,
• Captura das imagens de anatomia patológica de LC através de miscroscópio com vídeo-câmera conectada a computador com placa de captura de imagens,
• Compressão de imagens nos formatos JPG e MPEG,
• Catalogação das imagens de anatomia patológica de LC de um paciente selecionado indicando a localização da lesão no corpo do paciente utilizando-se o mapa de lesões do paciente,
• Disponibilização das imagens adquiridas nos exames através de rede local ou Intranet.

Subsistema de Telemedicina (STM)

• Site VISUALMED para acesso a dados enviados pelas estações de trabalho,
• Inclusão de imagens e textos enviados por médicos cadastrados,
• Remoção de imagens e textos por médicos autorizados a acessar o site,
• Troca de mensagens diretas entre médicos cadastrados,
• Cadastro de médicos com respectivo nível de acesso,
• Cadastro de mensagens informativas de eventos relevantes a comunidade de usuários.
• Visualização, nas estações remotas, das imagens de LC e anatomia patológica armazenadas no site internet e disponibilizadas de acordo com o nível de acesso do usuário,
• Transferência, para as estações remotas, de imagens de interesse para envio de diagnóstico remoto.

Agradecimentos

Este projeto tem recebido suporte da FAPESP, processo 97/07390-4, no Programa de Inovação Tecnológica em Pequenas Empresas.