Validación de Software para la detección de regiones anormales en imágenes de mamografía
En Colombia, el cáncer de mama es una de las enfermedades con mayor causa de mortalidad en las mujeres (Briceño-Morales et al., 2021), siendo la imagen de mamografía uno de métodos de diagnóstico clínico más usado. Para esto, la imagen debe ser evaluada por radiólogos expertos (dos lecturas independ...
- Autores:
-
Cortes Albornoz, Dayana Elena
Pérez Herrera, Karen Alejandra
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2023
- Institución:
- Universidad ECCI
- Repositorio:
- Repositorio Institucional ECCI
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.ecci.edu.co:001/3626
- Acceso en línea:
- https://repositorio.ecci.edu.co/handle/001/3626
- Palabra clave:
- Mamografía
Cáncer de mama
BI-RADS
Mammography
Breast cancer
BI-RADS
- Rights
- openAccess
- License
- Derechos Reservados - Universidad ECCI, 2023
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En Colombia, el cáncer de mama es una de las enfermedades con mayor causa de mortalidad en las mujeres (Briceño-Morales et al., 2021), siendo la imagen de mamografía uno de métodos de diagnóstico clínico más usado. Para esto, la imagen debe ser evaluada por radiólogos expertos (dos lecturas independientes), quienes se basan en la escala clasificación BI RADS (del inglés: Breast Imaging Reporting and Data System ) para hacer el análisis (Nuche Berenguer & Sakellariou, 2019). En el año 2020, la Ingeniera Biomédica Jesica Talero, de la Universidad ECCI, desarrollo un software que, basado en un detector de objetos en cascada, analiza imágenes de mamografía y señala regiones, que indicarían la presencia de cáncer. Este software podría ser una herramienta de apoyo para el radiólogo experto utilizándolo como segundo concepto de lectura. El software fue entrenado con imágenes de mamografía, de un repositorio internacional de uso libre, las cuales presentan defectos tales como: etiquetas, manchas y calidad de la imagen. Para determinar si el software desarrollado puede ser una herramienta valida de apoyo para los expertos clínicos, en este trabajo se realizó una validación preliminar , utilizando imágenes de mamografía de un repositorio local. Inicialmente se efectuó preprocesamiento y procesamiento de las imágenes para clasificarlas como "normales" o "sospechosas" y se recopiló la información en una base de datos. Para encontrar y analizar los resultados se desarrolló una matriz de confusión y se evaluó: precisión, sensibilidad, exactitud y especificad. También se efectuó análisis grafico de la relación con la densidad mamaria por cada proyección de las imágenes, con la base de datos de clasificación del software y el concepto de los expertos radiólogos para cada una de las mamografías según escala BI-RADS. Con el modelo de matriz de confusión se observó que el software tiene una precisión del 73% y una sensibilidad baja, que corresponde al 1%; en las gráficas, la densidad mamaria B es la clasificación más frecuente en las proyecciones de mamografía, tanto en las imágenes clasificadas como normales y anormales por el software. |
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Este software podría ser una herramienta de apoyo para el radiólogo experto utilizándolo como segundo concepto de lectura. El software fue entrenado con imágenes de mamografía, de un repositorio internacional de uso libre, las cuales presentan defectos tales como: etiquetas, manchas y calidad de la imagen. Para determinar si el software desarrollado puede ser una herramienta valida de apoyo para los expertos clínicos, en este trabajo se realizó una validación preliminar , utilizando imágenes de mamografía de un repositorio local. Inicialmente se efectuó preprocesamiento y procesamiento de las imágenes para clasificarlas como "normales" o "sospechosas" y se recopiló la información en una base de datos. Para encontrar y analizar los resultados se desarrolló una matriz de confusión y se evaluó: precisión, sensibilidad, exactitud y especificad. También se efectuó análisis grafico de la relación con la densidad mamaria por cada proyección de las imágenes, con la base de datos de clasificación del software y el concepto de los expertos radiólogos para cada una de las mamografías según escala BI-RADS. Con el modelo de matriz de confusión se observó que el software tiene una precisión del 73% y una sensibilidad baja, que corresponde al 1%; en las gráficas, la densidad mamaria B es la clasificación más frecuente en las proyecciones de mamografía, tanto en las imágenes clasificadas como normales y anormales por el software.Planteamiento del Problema 12 2.1 Descripción del problema. 12 2.1.1 Formulación del problema. 14 Justificación15 Objetivos17 4.1 General 17 4.2 Específicos 17 Antecedentes.19 Marco Teórico.20 6.1 Anatomía de la Mama. 20 6.1.1 Densidad mamaria . 21 6.1.2 Cáncer de mama. 23 6.1.3 Estadificación del cáncer de mama. 23 6.1.4 Tipos de cáncer de mama. 24 6.1.5 Exámenes diagnósticos para el cáncer de mama . 24 6.1.6 Imagen diagnosticas del cáncer de mama 25 6.2 Desarrollo de software 26 6.2.1 Metodología del Desarrollo de software (SCRUM) 26 5 6.3 Validación de software y objetivos de la validación 27 6.3.1Pruebas de software 28 6.3.2 Pruebas unitarias 28 6.3.3 Pruebas de integración . 28 6.3.4 Pruebas de sistema . 28 6.3.5 Pruebas de funcionales. 29 Metodología. 30 7.1.2 Requerimientos de usuario. 32 7.1.3 Requerimientos de Procesamiento de imagen mamográfica para validar el software. 33 7.2 Base de datos imágenes de mamografía para la validación de software 33 7.3 Procesamiento de imágenes de mamografía y recopilación base de datos. 34 7.4 Matriz de confusión 34 Resultados 37 8.1 Programa de preprocesamiento de las imágenes según requerimientos. 37 8.3 Procesamiento de imágenes de mamografía y recopilación base de datos. 40 8.4 Análisis estadístico 41 8.4.1 Clasificación experto 1 y 2 BI-RADS numérica y densidad. 41 8.4.2 Comparación enfocada en la densidad según la opinión de experto y clasificación de software. 42 6 8.5Análisis Resultados de la Matriz de confusión .51 Conclusiones.58 Bibliografía.60 ANEXOSPregradoIngeniero en BiomédicaIngeniería Biomédica77 p.application/pdfspaUniversidad ECCIColombiaFacultad de IngenieríasDerechos Reservados - Universidad ECCI, 2023info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Validación de Software para la detección de regiones anormales en imágenes de mamografíaTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttps://purl.org/redcol/resource_type/TPhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85http://purl.org/coar/version/c_dc82b40f9837b551Alejo-Martínez, H., Arciniegas-Alvarez, M., Alejo-Martínez, H., Wiesner-Ceballos, C., Andrés Arciniegas-Álvarez, M., Poveda-Suárez, C. 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texttext/plain96519https://repositorio.ecci.edu.co/bitstream/001/3626/5/Trabajo%20de%20grado.pdf.txt1e0bfd0ab1b3b24e29f0c54eccb41f10MD55Cesión de derechos.pdf.txtCesión de derechos.pdf.txtExtracted texttext/plain1https://repositorio.ecci.edu.co/bitstream/001/3626/7/Cesi%c3%b3n%20de%20derechos.pdf.txt68b329da9893e34099c7d8ad5cb9c940MD57Acta de opción de grado.pdf.txtActa de opción de grado.pdf.txtExtracted texttext/plain1416https://repositorio.ecci.edu.co/bitstream/001/3626/9/Acta%20de%20opci%c3%b3n%20de%20grado.pdf.txt99f72a01354da74123152e549248a803MD59THUMBNAILTrabajo de grado.pdf.jpgTrabajo de grado.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg5833https://repositorio.ecci.edu.co/bitstream/001/3626/6/Trabajo%20de%20grado.pdf.jpg3c6e92bd2c584a8f444e75d706bfe126MD56Cesión de derechos.pdf.jpgCesión de derechos.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg15423https://repositorio.ecci.edu.co/bitstream/001/3626/8/Cesi%c3%b3n%20de%20derechos.pdf.jpgcf424cc3140c5f2e84bc75854356582bMD58Acta de opción de grado.pdf.jpgActa de opción de grado.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg13605https://repositorio.ecci.edu.co/bitstream/001/3626/10/Acta%20de%20opci%c3%b3n%20de%20grado.pdf.jpgaf473040b2626af314e9310a571c0556MD510TEXTTHUMBNAIL001/3626oai:repositorio.ecci.edu.co:001/36262024-07-24 16:14:49.498Repositorio Digital Universidad 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