Desarrollo de un sistema para la detección y clasificación de artefactos asociados a las imágenes mamográficas

La mamografía es un método basado en el uso de equipos emisores de Rayos X y que es ampliamente implementado en la actualidad por profesionales de la salud y grupos de investigación, con el fin de realizar un diagnóstico acertado de patologías enlamama.Estos diagnósticos frecuentemente se ven afecta...

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Autores:: Ariza Carrillo, Diego Andrés
Martínez Malaver, Jennifer Andrea

Tipo de recurso:: Trabajo de grado de pregrado

Fecha de publicación:: 2022

Institución:: Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB

Repositorio:: Repositorio UNAB

Idioma:: spa

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Por lo tanto, se desarrolló un sistema de detección y clasificación de artefactos asociados a las imágenes mamográficas haciendo uso de técnicas de procesamiento de imágenes e inteligencia artificial en el software Python y utilizando librerías como OpenCV, PysimpleGUI, Tensor Flow, entre otras. El entrenamiento del sistema se consiguió gracias a la implementación de distintas técnicas de procesamiento de imágenes, tales como binarización, ajuste decontraste, dilatación, entre otras, con imágenes mamográficas en formato DICOM, dando como resultado imágenes más sencillas de estudiar para proceder a usar un clasificador basado en redes neuronales convolucionales. Una vez finalizado los entrenamientos se ejecutan pruebas de funcionamiento con un tamaño de muestra de 45 imágenes para cada grupo de estudio, es decir, para imágenes conarte facto de Contrast Splatter, pixel blanco, líneas radio lúcidas o sin artefactos, con el propósito de determinar la eficiencia del software. Los resultados obtenidos de las pruebas de funcionamiento permiten concluir el correcto desempeño del software a la hora de clasificar artefactos. Estos resultados posibilitan la validación del funcionamiento de la aplicación.Capítulo I 13 Aspectos generales 13 1.1 Problema u Oportunidad. 13 1.2 Descripción del problema 15 1.3 Justificación 17 1.4 Pregunta problema 18 1.5 Objetivo general 18 1.6 Objetivos específicos 18 1.7 Limitaciones y Delimitaciones 19 Capítulo II 20 Marco Teórico y Estado del Arte 20 2.1 Marco teórico 20 2.1.1 Artefacto 20 2.1.2 Mamografía. 20 2.1.3 Procesamiento de imágenes 21 2.1.4 Mamógrafo. 22 2.1.5 Imagen digital. 22 2.1.6 Segmentación. 23 2.2 Estado del Arte 24 2.3 Trayecto Histórico 31 2.4 Marco legal e implicaciones éticas. 32 Metodología 34 3.1 Consulta de las técnicas de procesamiento de imágenes e inteligencia artificial.35 3.2 Contrastar las técnicas de procesamiento de imágenes e inteligencia artificial. 36 3.3 Selección de la técnica de procesamiento de imágenes e inteligencia artificial. 36 3.4 Diagrama de flujo. 37 3.5 Diseño algoritmo de detección y clasificación de artefactos. 38 3.6 Diseño de interfaz. 39 3.7 Descripción de las pruebas de funcionamiento. 39 3.8 Pruebas de software. 40 3.9 Análisis estadístico 41 Capítulo IV 42 Resultados obtenidos. 42 7 4.1 Consultar diferentes técnicas de procesamiento de imágenes e inteligencia artificial. 42 4.2 Comparación de las técnicas de procesamiento de imágenes e inteligencia artificial. 43 4.3 Selección de las técnicas. 49 4.4 Diagrama de flujo. 52 4.5 Software de Aplicación 53 4.5.1 Procesamiento de imágenes. 54 4.5.2 Algoritmo implementado. 56 4.5.3 Diseño de la interfaz. 64 4.6 Pruebas de funcionamiento del sistema. 74 4.7 Pruebas de funcionamiento del sistema de clasificación. 75 4.8 Análisis estadístico. 85 Capítulo V 89 Análisis de resultados 89 5.1 Análisis de resultados de la investigación de las diferentes técnicas de procesamiento de imagen e inteligencia artificial. 89 5.2 Análisis de resultados de la comparación de las técnicas de procesamiento de imágenes e inteligencia artificial. 89 5.3 Selección de las técnicas. 90 5.4 Análisis de resultados de diagrama de flujo. 91 5.5 Análisis de resultados de procesamiento de imágenes. 91 5.6 Análisis de resultados de algoritmo implementado. 91 5.7 Análisis de resultados de Diseño de la interfaz. 92 5.8 Análisis de resultados de pruebas de funcionamiento del sistema. 93 5.9 Análisis de resultados estadísticos. 94 Capítulo VI 96 Conclusiones y recomendaciones 96 6.1 Conclusiones. 96 6.2 Recomendaciones 97 Capítulo VII 98 Bibliografía 98PregradoMammography is a method based on the use of X-ray emitting equipment and is currently widely implemented by health professionals and research groups, in order to make an accurate diagnosis of pathologies in the breast. These diagnoses are frequently seen affected due to the presence of artifacts in mammographic images, causing confusion, false positives and/or delay in patient treatment. Therefore, a detection and classification system for artifacts associated with mammographic images was developed using image processing techniques and artificial intelligence in Python software and using libraries such as OpenCV, PysimpleGUI, Tensor Flow, among others. The training of the system was achieved thanks to the implementation of different image processing techniques, such as binarization, contrast adjustment, dilation, among others, with mammographic images in DICOM format, resulting in images that are easier to study in order to proceed to use a classifier based on convolutional neural networks. Once the training is finished, performance tests are carried out with a sample size of 45 images for each study group, that is, for conarte facto images of Contrast Splatter, white pixel, radiolucent lines or without artifacts, with the purpose of determining the efficiency of the software. The results obtained from the performance tests allow us to conclude the correct performance of the software when classifying artifacts. These results make it possible to validate the operation of the application.application/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Desarrollo de un sistema para la detección y clasificación de artefactos asociados a las imágenes mamográficasDevelopment of a system for the detection and classification of artifacts associated with mammographic imagesIngeniero BiomédicoUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería Biomédicainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPBiomedical engineeringEngineeringMedical electronicsBiological physicsBioengineeringMedical instruments and apparatusMedicineBiomedicalMammographyClinical engineeringImage processingDiagnostic imagingTechnological innovationsMedical imaging systemIngeniería biomédicaIngenieríaBiofísicaBioingenieríaMedicinaBiomédicaDiagnóstico por imágenesInnovaciones tecnológicasSistema de imágenes en mediciaIngeniería clínicaElectrónica médicaInstrumentos y aparatos médicosMamografíaProcesamiento de imágenesAguirre Dobernack, N. 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Desarrollo de un sistema para la detección y clasificación de artefactos asociados a las imágenes mamográficas

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