Análise de imagens termográficas para classificação de câncer de mama utilizando Rede Neural Convolucional

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: BRASILEIRO, Flavia Roberta de Souza
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/40116
Resumo: O câncer de mama é a principal causa de morte por tumor maligno em mulheres no mundo. O diagnóstico precoce é fundamental para o tratamento e cura dos pacientes. Alterações nas mamas como cisto, câncer e tumores benignos apresentam um aumento de irrigação sanguínea na região, causando variações de temperaturas no local e podendo ser detectados através de imagens termográficas. Assim, após uma análise de inteligência artificial nas imagens, as anomalias podem ser classificadas pelas suas características termográficas. A termografia têm se mostrado um exame promissor na detecção da doença, pois possui um baixo custo, além de não causar dano algum ao paciente e de poder ser realizado em pessoas mais jovens, cujo tecido mamário é mais denso, o que torna o diagnóstico mais difícil através da mamografia, que atualmente é o principal exame para detecção dessa doença. O objetivo deste trabalho é desenvolver uma técnica de visão computacional baseada em Rede Neural Convolucional com a finalidade de detectar o câncer de mama através de uma imagem termográfica. Para isso, a mesma base de dados, composta por dados termográficos de 97 pacientes, foi utilizada com duas divisões distintas em relação às classes. No primeiro momento a base de dados foi separada em três classes: benigno, maligno e cisto, tendo como resultado uma taxa de erro global 7, 5% e sensibilidade de 98, 46%. Depois dessa primeira análise, foi realizada uma classificação binária com intuito de rotular as imagens em Câncer e Não Câncer, atingindo 21, 94% de taxa de erro global e 81, 66% de sensibilidade. O método proposto nessa dissertação teve uma resposta superior, nos dois casos, quando comparado com os resultados obtidos por algoritmos existentes na literatura.
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Assim, após uma análise de inteligência artificial nas imagens, as anomalias podem ser classificadas pelas suas características termográficas. A termografia têm se mostrado um exame promissor na detecção da doença, pois possui um baixo custo, além de não causar dano algum ao paciente e de poder ser realizado em pessoas mais jovens, cujo tecido mamário é mais denso, o que torna o diagnóstico mais difícil através da mamografia, que atualmente é o principal exame para detecção dessa doença. O objetivo deste trabalho é desenvolver uma técnica de visão computacional baseada em Rede Neural Convolucional com a finalidade de detectar o câncer de mama através de uma imagem termográfica. Para isso, a mesma base de dados, composta por dados termográficos de 97 pacientes, foi utilizada com duas divisões distintas em relação às classes. No primeiro momento a base de dados foi separada em três classes: benigno, maligno e cisto, tendo como resultado uma taxa de erro global 7, 5% e sensibilidade de 98, 46%. Depois dessa primeira análise, foi realizada uma classificação binária com intuito de rotular as imagens em Câncer e Não Câncer, atingindo 21, 94% de taxa de erro global e 81, 66% de sensibilidade. O método proposto nessa dissertação teve uma resposta superior, nos dois casos, quando comparado com os resultados obtidos por algoritmos existentes na literatura.CNPqBreast cancer is the leading cause of death from malignant tumors in women worldwide. Early diagnosis is essential for the treatment and cure of patients. Breast anomalies, such as cysts, cancers and benign tumors show an increase in blood supply in the region, causing temperature variations in the area, which can be detected through thermographic images. After an artificial intelligence analysis of the images these anomalies can be classified by their thermographic features. Thermography has shown to be a promising test in the detection of the disease as it has a low cost, while being harmless to the patient and it can be performed in younger people, whose breast tissue is denser, which makes the diagnosis more difficult through mammography, which is currently the main test for detecting this disease. The aim of this work is to develop a computer vision technique based on a Convolutional Neural Network in order to detect breast cancer using thermographic images. Thus, a single dataset composed by thermographic data of 97 patients, was used with two different class assignments. First, the dataset was separated into three classes: benign, malignant and cyst, resulting in a global error rate of 7.5% and a sensitivity of 98.46%. Afterwards a binary classification was performed in order to label the images into Cancer and Non-Cancer, obtaining a 21.94% global error rate and 81.66% sensitivity. The method proposed in this work had the best performnce in both cases when compared with the results obtained by existing algorithms in the literature.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Ciencia da ComputacaoUFPEBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessInteligência computacionalTermografiaCâncer de MamaRede Neural ConvolucionalAnálise de imagens termográficas para classificação de câncer de mama utilizando Rede Neural Convolucionalinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALDISSERTAÇÃO Flavia Roberta de Souza Brasileiro.pdfDISSERTAÇÃO Flavia Roberta de Souza Brasileiro.pdfapplication/pdf3257067https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/40116/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Flavia%20Roberta%20de%20Souza%20Brasileiro.pdf220779178d6fbc59469697260482c29bMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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