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Campo DCValorIdioma
dc.creatorDINIZ, Joao Otávio Bandeira-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6165165599787140por
dc.contributor.advisor1SILVA, Aristófanes Corrêa-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2446301582459104por
dc.contributor.advisor-co1PAIVA, Anselmo Cardoso de-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6446831084215512por
dc.contributor.referee1SILVA, Aristófanes Corrêa-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2446301582459104por
dc.contributor.referee2PAIVA, Anselmo Cardoso de-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/6446831084215512por
dc.contributor.referee3BARROS FILHO, Allan Kardec Duailibe-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/0492330410079141por
dc.contributor.referee4BARROS NETTO, Stelmo Magalhães-
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/9897454292052062por
dc.contributor.referee5FERNANDES, Leandro Augusto Frata-
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/4616848792501359por
dc.date.accessioned2021-05-24T13:50:09Z-
dc.date.issued2021-03-10-
dc.identifier.citationDINIZ, João Otávio Bandeira. Métodos para segmentação de medula espinhal e esôfago em tomografia computadorizada de planejamento à radioterapia. 2021. 133 f. Tese (Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Eletricidade/CCET) - Universidade Federal do Maranhão, São Luís, 2021.por
dc.identifier.urihttps://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/tede/3313-
dc.description.resumoA radioterapia (RT) é uma das opções mais utilizadas para o tratamento do câncer. Para o planejamento de tratamentos com RT, exames de tomografia computadorizada (TC) são comumente utilizados para delimitar os órgãos de risco (do inglês, organs at risk - OARs) e analisar o impacto da radiação nesses órgãos. Delimitar esses OARs requer muito tempo dos médicos especialistas e envolve uma grande equipe de profissionais. Além disso, essa tarefa executada fatia a fatia torna-se exaustiva e, consequentemente, sujeita a erros, especialmente em órgãos como a medula espinhal e o esôfago, que se estendem por várias fatias da TC e exigem uma segmentação precisa. Assim, são propostos, neste trabalho, métodos computacionais capazes de segmentar a medula espinhal e o esôfago em TC de planejamento. Para a segmentação da medula espinhal, são propostos dois métodos, sendo o primeiro compreendido por técnicas como template matching adaptativo para segmentação inicial, técnica de superpixel conhecida como intrinsic manifold simple linear iterative clustering (IMSLIC) para segmentação de candidatos à medula espinhal e redes neurais convolucionais (convolutional neural netowork - CNN) para classificação desses candidatos. O segundo método para segmentação da medula espinhal é composto por técnicas como template matching adaptativo para segmentação inicial de uma região de interesse e redes neurais convolucionais completamente conectadas (Fully Convolutional Network - FCN) para segmentaçãoo final da medula espinhal. Na segmentaçãoo do esôfago, é proposto um método composto por técnicas de registro do volume dos pacientes, atlas para definir o volume de interesse onde encontra-se o esôfago, pré-processamento para realçar as paredes do esôfago, FCN para segmentação do esôfago, e um pós-processamento para refinamento da segmentação. Os métodos foram aplicados em 36 imagens de TC de planejamento fornecidas pelo The Cancer Imaging Archive. O primeiro método para segmentação de medula espinhal obteve acurácia de 92,55%, especificidade de 92,87%, sensibilidade de 89,23% e 78,20% de Dice. O segundo método para segmentação de medula espinhal obteve acurácia de 99,24%, especificidade de 99,38%, sensibilidade de 91,52% e 81,69% de Dice. O método para segmentação de esôfago obteve acurácia de 99,69%, especificidade de 99,76%, sensibilidade de 90,61% e 82,15% de Dice. Assim, demonstra-se a viabilidade da análise de TC de planejamento utilizando técnicas de processamento de imagem e reconhecimento de padrões.por
dc.description.abstractRadiotherapy (RT) is one of the most used options for the treatment of cancer. For planning treatments with RT, computed tomography (CT) exams are commonly used to define organs at risk (OARs) and analyze the impact of radiation on these. Delimiting these OARs takes a lot of time from medical specialists, and it involves a large team of professionals. Besides, this task performed slice by slice becomes exhausting and, consequently, subject to errors, especially in organs such as the spinal cord and esophagus, which span several CT slices and require precise segmentation. Thus, in this work, computational methods capable of segmenting the spinal cord and esophagus in planning CT are proposed. For spinal cord segmentation, two methods are proposed, the first being comprised of techniques such as adaptive template matching for initial segmentation, a superpixel technique known as intrinsic manifold simple linear iterative clustering (IMSLIC) for segmentation of spinal cord candidates and convolutional neural networks (CNN) to classify these candidates. The second method for spinal cord segmentation consists of techniques, such as adaptive template matching for initial segmentation of a region of interest and fully convolutional neural networks (FCN) for final spinal cord segmentation. In the esophagus segmentation, it is proposed a method composed of techniques to registration the volume of patients, atlas to define the volume of interest where the esophagus is located, pre-processing to highlight the walls of the esophagus, CNN for esophagus segmentation, and post-processing to refine segmentation. We applied the method to 36 planning CT images provided by The Cancer Imaging Archive. The first method for spinal cord segmentation obtained an accuracy of 92.55%, a specificity of 92.87%, a sensitivity of 89.23%, and 78.20% of Dice. The second method for spinal cord segmentation obtained an accuracy of 99.24%, a specificity of 99.38%, a sensitivity of 91.52%, and 81.69% of Dice. The esophagus segmentation method obtained an accuracy of 99.69%, a specificity of 99.76%, a sensitivity of 90.61%, and 82.15% of Dice. Thus, we demostrated the feasibility of analyzing CT planning using image processing and pattern recognition techniques.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Sheila MONTEIRO (sheila.monteiro@ufma.br) on 2021-05-24T13:50:09Z No. of bitstreams: 1 JOÃO OTÁVIO-DINIZ.pdf: 6659631 bytes, checksum: aa668d6ea4d9895ef9cd9bac5ceb7c1c (MD5)eng
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2021-05-24T13:50:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOÃO OTÁVIO-DINIZ.pdf: 6659631 bytes, checksum: aa668d6ea4d9895ef9cd9bac5ceb7c1c (MD5) Previous issue date: 2021-03-10eng
dc.formatapplication/pdf*
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal do Maranhãopor
dc.publisher.departmentDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DA ELETRICIDADE/CCETpor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsUFMApor
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ELETRICIDADE/CCETpor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectRedes neurais convolucionaispor
dc.subjectTC de planejamentopor
dc.subjectImagens médicaspor
dc.subjectMedula espinhalpor
dc.subjectEsôfagopor
dc.subjectConvolutional Neural Networkeng
dc.subjectPlanning CTeng
dc.subjectMedical imageseng
dc.subjectSpinal cordeng
dc.subjectEsophaguseng
dc.subject.cnpqMetodologia e Técnicas da Computaçãopor
dc.titleMétodos para segmentação de medula espinhal e esôfago em tomografia computadorizada de planejamento à radioterapiapor
dc.title.alternativeMethods for spinal cord and esophageal segmentation in planning computed tomography to radiotherapyeng
dc.typeTesepor
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