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ORCID:  http://orcid.org/0000-0002-0724-8768
Tipo do documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Título: Abordagem computacional para auxiliar a análise e classificação de câncer de próstata por meio de imagens
Título(s) alternativo(s): A computational approach to assist the analysis and classification of prostate cancer using images
Autor(es): Silva, Maxwell Gomes da
Primeiro orientador: Backes, André Ricardo
Segundo orientador: Travençolo, Bruno Augusto Nassif
Primeiro coorientador: Travençolo, Bruno Augusto Nassif
Primeiro membro da banca: Levada, Alexandre Luis Magalhães
Segundo membro da banca: Rodrigues, Paulo Sergio Silva
Terceiro membro da banca: Fernandes, Henrique Coelho
Quarto membro da banca: Nascimento, Marcelo Zanchetta do
Resumo: 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.
Palavras-chave: 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
Área(s) do CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO::PROCESSAMENTO GRAFICO (GRAPHICS)
Assunto: Computação
Próstata - Câncer
Redes neurais (Computação)
Inteligência artificial
Idioma: por
País: Brasil
Editora: Universidade Federal de Uberlândia
Programa: Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação
Referência: 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.
Identificador do documento: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2025.659
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/47971
Data de defesa: 13-Nov-2025
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS): ODS::ODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades.
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