Herramienta para la extracción automática de características morfológicas de espermatozoides humanos a partir de imágenes

Abstract

El Análisis de Líquido Seminal (ALS) o Espermograma es un procedimiento diagnóstico importante para la salud ya que se constituye en un medio de evaluación de la fertilidad masculina. Por otra parte, permite estimar el funcionamiento de diferentes estructuras del aparato reproductivo, lo que resulta conveniente para dar seguimiento a intervenciones médicas como la vasectomía, así como otros chequeos pre y post operatorios. En el ALS se realizan dos grupos de pruebas (macroscópicas y microscópicas). La evaluación morfológica es una subprueba microscópica que demanda altos costes en términos de pericia, tiempo y esfuerzo, además de ser un procedimiento vulnerable a varias fuentes de error. A partir de la vigencia, utilidad e importancia de la evaluación morfológica así como de las dificultades asociadas a este examen, el propósito de esta investigación fue construir una herramienta que apoye al experto en la prueba. Para tal fin, se definió un modelo de procesamiento de imágenes digitales microscópicas del líquido seminal, que identifica y extrae las características a los espermatozoides presentes en la escena. Luego del desarrollo y definición del modelo, se realizaron pruebas con una muestra de 89 imágenes tomadas en condiciones similares al ambiente de trabajo del experto. Los resultados indican una tasa de error de segmentación de 7,69% confundiendo elementos de las imágenes con espermatozoides, 6,69% de omisiones de espermatozoides presentes y 7,53% de error en la extracción de características producto de la identificación errónea de las estructuras del espermatozoide. El desarrollo del proyecto constituye un aporte que demuestra la factibilidad de desarrollar este tipo de tecnologías en el país. Sin embargo, mostró ser una actividad compleja, que debe ser llevada a cabo con precaución, controlando las fuentes de error. Requiere de creatividad e innovación así como del dominio de los aspectos técnicos relacionados a la eficiencia en la ejecución de programas en el computador.