Análisis histopatológico y cuantitativo de un carcinoma de células escamosas canino mediante procesamiento digital de imágenes y clasificación automatizada con machine learning

Quantitative histopathological analysis of a canine squamous cell carcinoma using digital image processing and machine learning-based classification

Autores/as

  • Arnulfo Villanueva Castillo Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia
  • César F. Pastelín-Rojas Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, BUAP
  • Hermilo Lucio-Castillo Universidad Autónoma de Tamaulipas
  • Jesús J. Hinojosa-Moya Facultad de Ingeniería Química y Complejo Regional Centro, BUAP, Puebla, México
  • Fabiola Rodríguez-Andrade Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, BUAP, El Salado, km 7.5 carr. Cañada-Morelos, C.P. 75487, Tecamachalco, Puebla, México
  • Miguel Á. Zambrano-González Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, BUAP, El Salado, km 7.5 carr. Cañada-Morelos, C.P. 75487, Tecamachalco, Puebla, México
  • Erick C. Fernández-Meneses Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, BUAP, El Salado, km 7.5 carr. Cañada-Morelos, C.P. 75487, Tecamachalco, Puebla, México
  • Briseida L. Castro-Bautista Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, BUAP, El Salado, km 7.5 carr. Cañada-Morelos, C.P. 75487, Tecamachalco, Puebla, México
  • Claudia Mancilla-Simbro Instituto de Fisiología, BUAP, 14 Sur 6301, CU San Manuel, C.P. 72570, Puebla, Pue., México
  • Ruby Sandy Moreno-Mejía Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, BUAP, El Salado, km 7.5 carr. Cañada-Morelos, C.P. 75487, Tecamachalco, Puebla, México
  • Alberto Ramírez-Mata Centro de Investigaciones en Ciencias Microbiológicas, ICUAP-BUAP, Edif. 103J, Av. San Claudio S/N, Col. San Manuel, C.P. 72570, Puebla, Pue., México

DOI:

https://doi.org/10.19137/cienvet.v28.10055

Palabras clave:

Carcinoma de células escamosas, Patologia digital, Machine learning, Procesamiento de imágenes, Random Forest, Perro

Resumen

El carcinoma de células escamosas (CCE) es una de las neoplasias malignas cutáneas más frecuentes en caninos, y su diagnóstico se basa en la evaluación histopatológica subjetiva del patólogo. El objetivo de este estudio fue desarrollar y evaluar un pipeline computacional para el análisis cuantitativo de imágenes histopatológicas de CCE canino, mediante procesamiento digital de imágenes y clasificación automatizada de células con machine learning. Se procesó una fotomicrografía digital de un CCE cutáneo canino (tinción H&E) mediante umbralización de Otsu, filtrado morfométrico y extracción de descriptores celulares (área, perímetro, excentricidad, solidez y circularidad). Se identificaron 79 regiones de interés, de las cuales 63 fueron clasificadas manualmente por un patólogo experto (33 tumorales, 30 inflamatorias). Se entrenó un clasificador Random Forest (100 árboles) con división 70/30 estratificada. El modelo alcanzó una exactitud de 52,6% (F1 macro = 0,52) en el conjunto de prueba, con la circularidad como el descriptor más importante (importancia relativa: 0,229). Las células tumorales presentaron mayor área (1227 ± 876 px) y excentricidad (0,73 ± 0,17) que las inflamatorias (1034 ± 779 px; 0,69 ± 0,14). Los resultados demuestran que las características morfométricas tradicionales permiten una diferenciación preliminar entre poblaciones celulares, pero su poder discriminatorio es limitado, lo que justifica la necesidad de abordajes de deep learning en estudios futuros. El pipeline implementado constituye una herramienta accesible y reproducible para la cuantificación objetiva en patología veterinaria

Biografía del autor/a

  • Arnulfo Villanueva Castillo, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia

    Patólogo veterinario y académico de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la BUAP, integrante del Cuerpo Académico de Enfermedades Emergentes, Bioinformática y Dinámica Molecular (BUAP-CA-274). Su línea de trabajo integra la patología digital, la bioinformática y la inteligencia artificial aplicadas al diagnóstico en medicina veterinaria.

  • César F. Pastelín-Rojas, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, BUAP

    Académico de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la BUAP e integrante del Cuerpo Académico BUAP-CA-274. Participa en líneas de investigación en biología molecular, biotecnología y oncología comparada

  • Hermilo Lucio-Castillo, Universidad Autónoma de Tamaulipas

    Académico de la Universidad Autónoma de Tamaulipas, en Ciudad Mante, Tamaulipas. Su labor se centra en la medicina veterinaria de animales de compañía y en la validación diagnóstica histopatológica

  • Jesús J. Hinojosa-Moya, Facultad de Ingeniería Química y Complejo Regional Centro, BUAP, Puebla, México

    Académico de la Facultad de Ingeniería Química y el Complejo Regional Centro de la BUAP. Contribuye con recursos computacionales, análisis de datos y herramientas informáticas a proyectos interdisciplinarios de ciencias de la salud.

  • Fabiola Rodríguez-Andrade, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, BUAP, El Salado, km 7.5 carr. Cañada-Morelos, C.P. 75487, Tecamachalco, Puebla, México

    Académica de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la BUAP. Colabora en proyectos de investigación clínica y diagnóstica en animales de compañía, con énfasis en el análisis cuantitativo de datos veterinarios.

  • Miguel Á. Zambrano-González, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, BUAP, El Salado, km 7.5 carr. Cañada-Morelos, C.P. 75487, Tecamachalco, Puebla, México

    Académico de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la BUAP e integrante del Cuerpo Académico BUAP-CA-274. Participa en investigaciones de biología molecular, bioinformática y medicina veterinaria basada en datos.

  • Erick C. Fernández-Meneses, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, BUAP, El Salado, km 7.5 carr. Cañada-Morelos, C.P. 75487, Tecamachalco, Puebla, México

    Académico de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la BUAP e integrante del Cuerpo Académico BUAP-CA-274. Su trabajo aborda la genómica y la bioinformática aplicadas a la salud animal

  • Briseida L. Castro-Bautista, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, BUAP, El Salado, km 7.5 carr. Cañada-Morelos, C.P. 75487, Tecamachalco, Puebla, México

    Académica de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la BUAP e integrante del Cuerpo Académico BUAP-CA-274. Colabora en proyectos de biología molecular y biotecnología aplicados a enfermedades emergentes en animales.

  • Claudia Mancilla-Simbro, Instituto de Fisiología, BUAP, 14 Sur 6301, CU San Manuel, C.P. 72570, Puebla, Pue., México

    Investigadora del Instituto de Fisiología de la BUAP, integrante del laboratorio HybridLab de Fisiología y Biología Molecular de Células Excitables. Su trabajo se orienta a la fisiología celular y molecular, con colaboraciones interdisciplinarias en áreas biomédicas y veterinarias.

  • Ruby Sandy Moreno-Mejía, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, BUAP, El Salado, km 7.5 carr. Cañada-Morelos, C.P. 75487, Tecamachalco, Puebla, México

    Académica de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la BUAP e integrante del Cuerpo Académico BUAP-CA-274. Participa en proyectos de biología molecular, genómica comparada y bioinformática aplicados a la oncología veterinaria.

     

  • Alberto Ramírez-Mata, Centro de Investigaciones en Ciencias Microbiológicas, ICUAP-BUAP, Edif. 103J, Av. San Claudio S/N, Col. San Manuel, C.P. 72570, Puebla, Pue., México

    Investigador del Laboratorio de la Interacción Bacteria-Planta, Centro de Investigaciones en Ciencias Microbiológicas del ICUAP-BUAP. Estudia las interacciones planta-microorganismo y colabora en proyectos de microbiología y biotecnología con aplicaciones veterinarias.

Referencias

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Descargas

Publicado

2026-09-17

Cómo citar

Análisis histopatológico y cuantitativo de un carcinoma de células escamosas canino mediante procesamiento digital de imágenes y clasificación automatizada con machine learning: Quantitative histopathological analysis of a canine squamous cell carcinoma using digital image processing and machine learning-based classification. (2026). Ciencia Veterinaria, 28, 1-11. https://doi.org/10.19137/cienvet.v28.10055