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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: BioWebVis - Ambiente web para citomorfometria utilizando imagens 3D
Alternate title (s): BioWebVis - Web environment for cytomorphometry using 3D images
Author: Silva, Eduardo Henrique
First Advisor: Travençolo, Bruno Augusto Nassif
First coorientator: Souza, Jefferson Rodrigo
First member of the Committee: Nascimento, Marcelo Zanchetta do
Second member of the Committee: Bianchi, Andrea Gomes Campos
Summary: Os softwares de bioimagens são utilizados para a análise de imagens microscópicas e auxiliam os usuários em suas tomadas de decisões. Grande parte dos softwares de bioimagens são disponibilizados como ferramentas locais, necessitando de instalação. A presente dissertação visa apresentar o desenvolvimento de um software de bioimagem na nuvem, denominado BioWebVis. O BioWebVis pode ser acessado em um navegador web utilizando a internet. Pretende-se com esse software auxiliar patologistas, biólogos e outros especialistas na tomada de decisão, minimizando a subjetividade de suas avaliações. No desenvolvimento foram realizados estudos nos softwares de bioimagens livres (gratuitos), o qual foram identificadas as características positivas e negativas, permitindo a escolha das tecnologias apropriadas para desenvolver o ambiente. O trabalho proveu um software de bioimagem na nuvem para análise citomorfométrica usando imagens tridimensionais. Para validar o ambiente foram realizados dois estudos de casos. Em cada estudo de caso, técnicas diferentes foram utilizadas para a validação das funcionalidades do ambiente. O primeiro, utilizou a citomorfometria para classificação da localização de padrões subcelulares em células HeLa. Esse estudo de caso forneceu resultados relevantes, pois utilizando o classificador Análise Discriminante Quadrática (Quadratic Discriminant Analysis) (QDA) com 5 atributos morfológicos atingiu-se a acurácia de 97,59% na classificação de padrões subcelulares. O segundo estudo de caso, utilizou a citomorfometria para a análise das alterações no padrão de heterocromatina nos cérebros de tartarugas da Amazônia. Utilizando o algoritmo K-means obteve-se o V-measure igual a 1, indicando um agrupamento perfeito. Estudos preliminares indicam que as células de heterocromatina sofreram uma diminuição de tamanho sobre dosagens maiores de herbicidas. O ambiente proposto foi capaz fornecer dados quantitativos para a análise citomorfométrica e também auxiliou na descoberta de padrões celulares.
Abstract: Bioimaging software is used to analyze microscopic images and assist users in their decision making. Most bioimaging software is available as local tools, requiring installation and, in some cases, configuration. The present dissertation aims to present the development of bioimaging software in the cloud, called BioWebVis. BioWebVis can be accessed in a web browser using the internet. This software is intended to assist pathologists, biologists and other specialists in decision making, minimizing the subjectivity of their evaluations. In the development, studies were carried out on free bioimaging software, which identified the positive and negative characteristics, allowing the selection of appropriate technologies to develop the environment. The work provided a bioimaging software in the cloud for cytomorphometric analysis using three-dimensional images. Two case studies were carried out to validate the environment. In each case study, different techniques were used to validate the environmental functionalities. The first one used cytomorphometry to classify the location of subcellular patterns in HeLa cells. This case study provided relevant results, because using the Quadratic Discriminant Analysis (QDA) classifier with 5 morphological attributes made possible to reach an accuracy of 97.59% in the classification of subcellular patterns. The second case study used cytomorphometry to analyze changes in the heterochromatin pattern in Amazonian turtle brains. Using the K-means algorithm the V-measure was equal to 1, indicating a perfect grouping. Preliminary studies indicate that heterochromatin cells have suffered a decrease in size with larger dosages of herbicides. The proposed environment was able to provide quantitative data for cytomorphometric analysis and also aided in the discovery of cellular patterns.
Keywords: Citomorfometria
Software de bioimagem
Visualização científica
Cytomorphometry
Bioimaging software
Scientific visualization
Computação
Desenvolvimento de software
Análise - Software
Armazenamento de dados
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação
Quote: SILVA, Eduardo Henrique. BioWebVis - ambiente web para citomorfometria utilizando imagens 3D - 2017. 95 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2017.
Document identifier: .
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/20685
Date of defense: 14-Aug-2017
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Ciência da Computação

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