Modelo semi-supervisionado aplicado à previsão da eficiência da quimioterapia neoadjuvante no tratamento de câncer de mama

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Frederico Gualberto Ferreira Coelho
Data de Publicação: 2009
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8D4JD8
Resumo: O câncer de mama é o tipo de câncer que mais atinge as mulheres no mundo e é o segundo tipo de câncer mais comum, perdendo apenas para o de pulmão. Existem diversos fatores que potencializam o risco de desenvolvê-lo e também que o minimizam como alimentação saudável e exercícios físicos. Contudo, a prevenção é mesmo a arma mais eficaz contra o câncer. Sua detecção prematura aumenta as chances do paciente se curar e passar por menos transtornos no tratamento. O tratamento do câncer de mama constitui-se de três etapas, sendo o tratamento quimeoterápico neoadjuvante ou pré-cirúrgico, a cirurgia propriamente dita e o tratamento quimeoterápico adjuvante ou pós-cirúrgico. É fato que os tratamentos quimeoterápicos impõem grandes sofrimentos aos pacintes e no caso da quimeoterapia neoadjuvante cerca de 30% apenas dos pacientes apresentam alguma resposta positiva, seja na redução do tumor, seja na completa eliminação do mesmo dispensando a cirurgia. O grande desejo dos médicos é dispor de algum meio para prever a resposta dos pacientes ao tratamento pré-cirúrgico, evitando assim, que aqueles que não responderiam bem ao tratamento precisem passar por todo este sofrimento desnecessariamente. Os exames clínicos não são suficientes para se tomar a decisão de aplicar ou não o tratamento, mas com o desenvolvimento de novas técnicas de exames genéticos uma nova esperança surge e talvez seja possível desenvolver uma ferramenta que auxilie os médicos no tratamento de pacientes com câncer de mama. Foram coletados os dados de expressão genética de pacientes nos Estados Unidos e na França. Como o método implementado é semi-supervisionado parte dos dados serão considerados como rotulados e outra parte como não rotulados e a idéia é, a partir do treinamento de uma rede MLP com os dados rotulados, em conjunto com a informação de margem geométrica calculada tanto para os dados de treinamento como para os dados não rotulados, tentar chegar à uma solução que classifique bem ambos os conjuntos de dados. A proposta deste trabalho é calcular geometricamente a margem dos dados de entrada para ser utilizado como informação de distribuição dos dados no método semi-supervisionado mas a grande dificuldade é calculá-la para o conjunto de dados não-rotulados. Para viabilizar o cálculo da margem geométrica foi necessário então desenvolver uma maneira de identificar os padrões limites entre as classes, utilizando o método de agrupamento Fuzzy (FCM) e o fatiamento do espaço dos padrões que é proposto neste trabalho.
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spelling Antonio de Padua BragaFrederico Gualberto Ferreira Coelho2019-08-09T20:56:50Z2019-08-09T20:56:50Z2009-01-16http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8D4JD8O câncer de mama é o tipo de câncer que mais atinge as mulheres no mundo e é o segundo tipo de câncer mais comum, perdendo apenas para o de pulmão. Existem diversos fatores que potencializam o risco de desenvolvê-lo e também que o minimizam como alimentação saudável e exercícios físicos. Contudo, a prevenção é mesmo a arma mais eficaz contra o câncer. Sua detecção prematura aumenta as chances do paciente se curar e passar por menos transtornos no tratamento. O tratamento do câncer de mama constitui-se de três etapas, sendo o tratamento quimeoterápico neoadjuvante ou pré-cirúrgico, a cirurgia propriamente dita e o tratamento quimeoterápico adjuvante ou pós-cirúrgico. É fato que os tratamentos quimeoterápicos impõem grandes sofrimentos aos pacintes e no caso da quimeoterapia neoadjuvante cerca de 30% apenas dos pacientes apresentam alguma resposta positiva, seja na redução do tumor, seja na completa eliminação do mesmo dispensando a cirurgia. O grande desejo dos médicos é dispor de algum meio para prever a resposta dos pacientes ao tratamento pré-cirúrgico, evitando assim, que aqueles que não responderiam bem ao tratamento precisem passar por todo este sofrimento desnecessariamente. Os exames clínicos não são suficientes para se tomar a decisão de aplicar ou não o tratamento, mas com o desenvolvimento de novas técnicas de exames genéticos uma nova esperança surge e talvez seja possível desenvolver uma ferramenta que auxilie os médicos no tratamento de pacientes com câncer de mama. Foram coletados os dados de expressão genética de pacientes nos Estados Unidos e na França. Como o método implementado é semi-supervisionado parte dos dados serão considerados como rotulados e outra parte como não rotulados e a idéia é, a partir do treinamento de uma rede MLP com os dados rotulados, em conjunto com a informação de margem geométrica calculada tanto para os dados de treinamento como para os dados não rotulados, tentar chegar à uma solução que classifique bem ambos os conjuntos de dados. A proposta deste trabalho é calcular geometricamente a margem dos dados de entrada para ser utilizado como informação de distribuição dos dados no método semi-supervisionado mas a grande dificuldade é calculá-la para o conjunto de dados não-rotulados. Para viabilizar o cálculo da margem geométrica foi necessário então desenvolver uma maneira de identificar os padrões limites entre as classes, utilizando o método de agrupamento Fuzzy (FCM) e o fatiamento do espaço dos padrões que é proposto neste trabalho.Breast cancer is the most common cancer kind in women in all the world and it is the second most common kind of cancer, behind only of lung cancer. Exist many factors that can increase or reduce the risk of cancer like healthily alimentation and body exercises. However prevention is the most effective weapon against breast cancer. It's early detection increases patient cure chances and reduces exposition to damages of the treatment. The breast cancer treatment has three stages, consisting in pre-operative chemotherapy, surgery and post-operative chemotherapy. As is known, chemotherapy imposes too much suffering to the patients, and, in the case of pre-operative chemotherapy, only 30% of them show some response to the treatment. It's desirable to have some way to preview the pre-operative chemotherapy response of the patients before they are subjected to it, avoiding unnecessary sufferings. Clinical examinations are not enough to take the decision of subject the patient to the treatment or not, but nowadays new technics allows access to patient genetic information that can be used to try solve this problem and avoid them to suffers unnecessarily. Euler Horta's work cite{Horta2008} separeted the most important genetic feature to the breast cancer pre-operative chemotherapy efficiency preview problem. Our work is a semi-supervised method applied to data set defined in cited work. Patient genetic feature was collected in the USA and France. Some of this data set will be considered as labeled patterns and other as unlabeled patterns to be used in the semi-supervised method presented at this work. The idea is train one MLP network with the labeled data set, and use geometric margin calculated value for both labeled and unlabeled data set together, to select one solution that well classifies both data set. This work proposal is evaluate margin geometrically to be the distribution feature to the semi-supervised method, however, the big difficult is on evaluate it to the unlabeled data set. Was necessary develop some way to identify the patterns limits between class to evaluate margin geometrically. Was used the FCM method and the feature space slicing proposed in this work. This method called extit{geometric margin based semi-supervised method (MSMG from portuguese método semi-supervisionado baseado na margem geométrica)}, had god results and inspires new approaches and tests.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGEngenharia elétricagenéticosCalcular geometricamente a margem dos dadosnovas técnicas de examescâncer de mamade entradaModelo semi-supervisionado aplicado à previsão da eficiência da quimioterapia neoadjuvante no tratamento de câncer de mamainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINAL246m.pdfapplication/pdf1662780https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-8D4JD8/1/246m.pdf82613c2332a3d06e498245afc775225cMD51TEXT246m.pdf.txt246m.pdf.txtExtracted texttext/plain156997https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-8D4JD8/2/246m.pdf.txtb854ca4b85cedfcb28ad0c97f6682084MD521843/BUOS-8D4JD82019-11-14 06:03:16.389oai:repositorio.ufmg.br:1843/BUOS-8D4JD8Repositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T09:03:16Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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