Publicação:
Redes neurais para classificação de testes de eletroforese de imunofixação

dc.contributor.advisor-co1Souza, Jefferson Rodrigo de
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1805897404307170pt_BR
dc.contributor.advisor1Couto, Leandro Nogueira
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9500586005920379pt_BR
dc.contributor.referee1Nascimento, Marcelo Zanchetta do
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5800175874658088pt_BR
dc.contributor.referee2Peron, Thomas Kauê Dal'Maso
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/1087642697727776pt_BR
dc.creatorVilarinho Filho, Alexandre de Cássio
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0209407093642466pt_BR
dc.crossref.doibatchide3d661d5-e6fc-4b82-b6b5-e8e50e562664
dc.date.accessioned2025-10-15T14:33:48Z
dc.date.available2025-10-15T14:33:48Z
dc.date.issued2025-07-30
dc.description.abstractAnnually, a single laboratory can perform thousands of immunofixation tests. The identification of the presence or absence of proteins in the sample is usually done visually, requiring the expertise of a specialist. A correct diagnosis is essential, as potentially harmful conditions, such as monoclonal gammopathy, can be diagnosed through the test. This study proposes two methods based on Machine Learning (ML) models to classify immunofixation tests. The methods use a Convolutional Neural Network (CNN) and a regular dense network with a manually engineered feature vector. Additionally, a preprocessing method is proposed to divide the image into vertical strips, which act as regions of interest. This method uses the color intensity histogram of the images to segment the image. The models were validated using a new database containing challenging immunofixation electrophoresis images. The results obtained with the VGGNet network were an F1-Score of 0.9088, precision of 0.9123, and recall of 0.9060. On the other hand, the results of the regular neural network were an F1-Score of 0.9625, precision of 0.9628, and recall of 0.9621. Both ML models demonstrated excellent performance in classifying immunofixation test images. Furthermore, we discuss why the regular neural network achieved similar or better metrics compared to the available state-of-the-art methods.pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoAnualmente, um único laboratório pode realizar milhares de testes de imunofixação. A identificação da presença ou ausência de proteínas na amostra é geralmente feita visualmente, exigindo a expertise de um especialista. O diagnóstico correto é essencial, pois condições potencialmente prejudiciais, como a gamopatia monoclonal, podem ser diagnosticadas a partir do exame. Este estudo propõe dois métodos baseados em modelos de Machine Learning (Aprendizado de Máquina) (ML) para classificar exames de imunofixação. Os métodos utilizam uma Convolutional Neural Network (Rede Neural Convolucional) (CNN) e uma rede neural densa com um vetor de características desenvolvido manualmente. Além disso, é proposto um método de pré-processamento para dividir a imagem em tiras verticais, que atuam como regiões de interesse. Este método utiliza o histograma de intensidade de cor das imagens para dividir a imagem. Os modelos foram validados usando um novo banco de dados que contém imagens desafiadoras de imunofixação por eletroforese. Os resultados obtidos com a rede Visual Geometry Group (Grupo de Geometria Visual) (VGGNet) foram um F1-Score de 0,9088, precisão de 0,9123 e recall de 0,9060. Por outro lado, os resultados da rede neural densa foram um F1-Score de 0,9625, precisão de 0,9628 e recall de 0,9621. Ambos os modelos de ML demonstraram excelente desempenho na classificação de imagens de exames de imunofixação. Além disso, discutimos por que a rede neural densa alcançou métricas semelhantes ou melhores em comparação com o estado da arte disponível.pt_BR
dc.description.sponsorshipPesquisa sem auxílio de agências de fomentopt_BR
dc.identifier.citationVILARINHO FILHO, Alexandre de Cássio. Redes neurais para classificação de testes de eletroforese de imunofixação. 2025. 71 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.475.pt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.475pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/47424
dc.languageporpt_BR
dc.orcid.putcode194385348
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Ciência da Computaçãopt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.sizeorduration71pt_BR
dc.subjectEletroforese de imunofixaçãopt_BR
dc.subjectRede neuralpt_BR
dc.subjectClassificação de imagens médicaspt_BR
dc.subjectImmunofixation electrophoresispt_BR
dc.subjectMedical image classificationpt_BR
dc.subjectNeural networkpt_BR
dc.subject.autorizadoComputaçãopt_BR
dc.subject.autorizadoRedes neurais (Computação)pt_BR
dc.subject.autorizadoAprendizado do computadorpt_BR
dc.subject.autorizadoImunoeletroforesept_BR
dc.subject.autorizadoExames médicospt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRApt_BR
dc.subject.odsODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades.pt_BR
dc.titleRedes neurais para classificação de testes de eletroforese de imunofixaçãopt_BR
dc.title.alternativeNeural networks for classification of immunofixation electrophoresis testspt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dspace.entity.typePublication
person.identifier.orcid0000-0003-4699-3979
relation.isAuthorOfPublicationd2923aa7-8fb2-47fb-b677-d581407735c8
relation.isAuthorOfPublication.latestForDiscoveryd2923aa7-8fb2-47fb-b677-d581407735c8

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