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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/47971| ORCID: | http://orcid.org/0000-0002-0724-8768 |
| Document type: | Tese |
| Access type: | Acesso Aberto |
| Title: | Abordagem computacional para auxiliar a análise e classificação de câncer de próstata por meio de imagens |
| Alternate title (s): | A computational approach to assist the analysis and classification of prostate cancer using images |
| Author: | Silva, Maxwell Gomes da |
| First Advisor: | Backes, André Ricardo |
| Second Counselor: | Travençolo, Bruno Augusto Nassif |
| First coorientator: | Travençolo, Bruno Augusto Nassif |
| First member of the Committee: | Levada, Alexandre Luis Magalhães |
| Second member of the Committee: | Rodrigues, Paulo Sergio Silva |
| Third member of the Committee: | Fernandes, Henrique Coelho |
| Fourth member of the Committee: | Nascimento, Marcelo Zanchetta do |
| Summary: | A análise de imagens histológicas de lâminas inteiras (WSI) no diagnóstico do câncer de próstata impõe desafios computacionais, como o processamento de imagens em gigapixels e a variabilidade morfológica dos tecidos. Este trabalho propõe uma metodologia que integra um pré-processamento baseado em operações morfológicas a uma arquitetura de rede neural convolucional do tipo Mask R-CNN para segmentação de instâncias. Aplicada ao conjunto de dados PANDA, a abordagem incluiu a construção de um banco de dados curado, com geração de patches e balanceamento de classes. O modelo, implementado no framework Detectron2, obteve acurácia de 97,87% na classificação dos padrões de Gleason, confirmando que o pré-processamento direcionado favorece o aprendizado da rede em relação às abordagens end-to-end e foi possível realizar também a validação por meio do subconjunto Karolinska. Os resultados indicam o potencial da metodologia como ferramenta para patologia digital, com capacidade de generalização, estabelecendo um novo referencial para aplicação relacionados aos desafios das imagens médicas. |
| Abstract: | The analysis of whole-slide histological images (WSI) in prostate cancer diagnosis presents significant computational challenges, such as gigapixel image processing and tissue morphological variability. This work proposes a methodology that integrates a preprocessing stage based on morphological operations with a convolutional neural network architecture of the Mask R-CNN type for instance segmentation. Applied to the PANDA dataset, the approach included the construction of a curated database with patch generation and class balancing. The model, implemented using the Detectron2 framework, achieved an accuracy of 97.87% in classifying Gleason patterns, confirming that targeted preprocessing enhances network learning compared to end-to-end approaches. Validation was also performed using the Karolinska subset. The results indicate the potential of the proposed methodology as a tool for digital pathology, demonstrating its generalization capability and establishing a new reference for applications addressing challenges in medical imaging. |
| Keywords: | Processamento de imagem Câncer de próstata Segmentação de imagem Inteligência Artificial Redes Neurais Convolucionais Detectron2 Image processing Prostate cancer Image segmentation Artificial Intelligence Convolutional Neural Networks Detectron2 |
| Area (s) of CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO::PROCESSAMENTO GRAFICO (GRAPHICS) |
| Subject: | Computação Próstata - Câncer Redes neurais (Computação) Inteligência artificial |
| Language: | por |
| Country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
| Program: | Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação |
| Quote: | SILVA, Maxwell Gomes da. Abordagem computacional para auxiliar a análise e classificação de câncer de próstata por meio de imagens. 2025. 86 f. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2025.659. |
| Document identifier: | http://doi.org/10.14393/ufu.te.2025.659 |
| URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/47971 |
| Date of defense: | 13-Nov-2025 |
| Sustainable Development Goals SDGs: | ODS::ODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades. |
| Appears in Collections: | TESE - Ciência da Computação |
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