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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/48950| ORCID: | http://orcid.org/0000-0002-3141-5765 |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acceso: | Acesso Aberto |
| Título: | Caracterização de imagens de tecido mamário felino corado com Picrosirius Red |
| Título (s) alternativo (s): | Characterization of feline mammary tissue images stained with Picrosirius Red |
| Autor: | Ferreira, Luan Prince |
| Primer orientador: | Patrocinio, Ana Cláudia |
| Primer miembro de la banca: | Jorge, Mariana Fernandes |
| Segundo miembro de la banca: | Carneiro, Pedro Cunha |
| Resumen: | O carcinoma mamário felino representa a terceira maior incidência tumoral em gatas. Ele exibe um comportamento agressivo e uma alta taxa de mortalidade devido ao seu padrão invasivo e metastático, tornando-o um modelo relevante para estudos comparativos com o câncer de mama. As alterações estromais, como o aumento da deposição de colágeno, estão associadas à agressividade do tumor e podem ser avaliadas por meio de técnicas histológicas como o Picrosirius Red (PSR), complementando a coloração de rotina Hematoxilina-Eosina (HE) utilizada para o diagnóstico histopatológico. Métodos computacionais, incluindo a extração de características e a inteligência artificial, possibilitam a análise de imagens para aumentar a precisão diagnóstica. Neste contexto, o presente estudo teve como objetivo classificar imagens de tecido mamário felino saudável e tumoral, coradas com PSR de acordo com a graduação histopatológica. Para isso, buscou-se por métodos envolvendo a quantificação de colágeno nas imagens, a caracterização delas através de descritores de textura de Haralick e análise estatística, com uso de curvas gaussianas para realizar a seleção. Por fim, foram utilizados modelos de aprendizado de máquina baseados em Random Forest (RF), XGBoost (XGB) e Multilayer Perceptron (MLP), com as características selecionadas. Sete características foram selecionadas para classificar imagens de tecido saudável de tumor, e cinco características foram selecionadas para distinguir tumores de baixo e alto grau. MLP apresentou o melhor desempenho na classificação entre tecido saudável (26 de 28 imagens) e tumor (30 de 30 imagens), atingindo 96,4% de acurácia no conjunto de teste, enquanto XGB demonstrou desempenho superior na diferenciação de tumores de baixo (30 de 38 imagens) e alto grau (36 de 27 imagens), com 88,0%. Skewness e kurtosis contribuíram para a classificação entre imagens de tecido saudável e alterado, mas não foram eficazes na distinção de tecido carcinogênico de baixo e alto grau. Uma quantidade parcial de descritores de Haralick contribuiu para ambas as tarefas de classificação, principalmente devido à sua capacidade de capturar a heterogeneidade dos tecidos tumorais, em relação à deposição de colágeno na carcinogênese, da homogeneidade de fibras colágenas mais delgadas do tecido mamário felino saudável. Os resultados reforçam o potencial da análise de textura combinada com métodos de inteligência artificial como uma ferramenta complementar à avaliação histopatológica e para a melhoria da acurácia diagnóstica em oncologia veterinária. Mediante a refinamentos, é possível que o mesmo método auxilie no diagnóstico do câncer de mama. |
| Abstract: | Feline mammary carcinoma represents the third most frequent tumor in queens. It exhibits aggressive behavior and a high mortality rate due to its invasive and metastatic pattern, making it a relevant model for comparative studies with breast cancer. Stromal alterations, such as increased collagen deposition, are associated with tumor aggressiveness and can be evaluated using histological techniques such as Picrosirius Red (PSR), complementing the routine Hematoxylin–Eosin (H&E) staining used for histopathological diagnosis. Computational methods, including feature extraction and artificial intelligence, enable image analysis to improve diagnostic accuracy. In this context, the present study aimed to classify images of healthy and tumoral feline mammary tissue stained with PSR according to histopathological grading. To this end, methods involving collagen quantification in the images were employed, as well as image characterization using Haralick texture descriptors and statistical analysis, with Gaussian curves applied for feature selection. Finally, machine learning models based on Random Forest (RF), XGBoost (XGB), and Multilayer Perceptron (MLP) were used with the selected features. Seven features were selected to classify healthy tissue and tumor images, and five features were selected to distinguish low- and high-grade tumors. The MLP model achieved the best performance in classifying healthy tissue (26 of 28 images) and tumor tissue (30 of 30 images), reaching 96.4% accuracy on the test set, whereas XGB demonstrated superior performance in differentiating low-grade (30 of 38 images) and high-grade tumors (36 of 27 images), achieving 88.0% accuracy. Skewness and kurtosis contributed to the classification between healthy and altered tissue images but were not effective in distinguishing low- and high-grade carcinogenic tissue. A subset of Haralick descriptors contributed to both classification tasks, mainly due to their ability to capture the heterogeneity of tumor tissues regarding collagen deposition during carcinogenesis, in contrast to the homogeneity of thinner collagen fibers in healthy feline mammary tissue. These results reinforce the potential of texture analysis combined with artificial intelligence methods as a complementary tool to histopathological evaluation and for improving diagnostic accuracy in veterinary oncology. With further refinements, the same approach may also assist in the diagnosis of breast cancer. |
| Palabras clave: | carcinoma mamário felino colágeno gata Random Forest Multilayer Perceptron XGBoost cat collagen feline mammary carcinoma Multilayer Perceptron |
| Área (s) del CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA::BIOENGENHARIA |
| Tema: | Engenharia biomédica Mamas - Doenças - Diagnóstico Gatos - Doenças Oncologia veterinária |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editora: | Universidade Federal de Uberlândia |
| Programa: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Biomédica |
| Cita: | FERREIRA, Luan Prince. Caracterização de imagens de tecido mamário felino corado com Picrosirius Red. 2025. 122 f. Dissertação (Mestrado em Ciências) - Universidade Federal de Uberlândia, 2026. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.38 |
| Identificador del documento: | http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.38 |
| URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/48950 |
| Fecha de defensa: | 17-dic-2025 |
| Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS): | ODS::ODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades. |
| Aparece en las colecciones: | DISSERTAÇÃO - Engenharia Biomédica |
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