Detección de masas en imágenes de mamografía por medio de técnicas de aprendizaje profundo

El cáncer de mama es una enfermedad que afecta a millones de mujeres en todo el mundo y se ha convertido en una de las principales causas de muerte en esta población. Detectar a tiempo esta enfermedad es crucial para mejorar las tasas de supervivencia; sin embargo, los médicos se enfrentan a desafío...

Full description

Autores:
Mejia Cortes, Mario Andres
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2023
Institución:
Universidad de Ibagué
Repositorio:
Repositorio Universidad de Ibagué
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unibague.edu.co:20.500.12313/4175
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/20.500.12313/4175
Palabra clave:
Mamografia - Técnicas de aprendizaje profundo
Mamografía - Detección de imágenes
Cáncer de mama
Imágenes mamográficas
Redes neuronales
Segmentación
Breast cancer
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Segmentation
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description El cáncer de mama es una enfermedad que afecta a millones de mujeres en todo el mundo y se ha convertido en una de las principales causas de muerte en esta población. Detectar a tiempo esta enfermedad es crucial para mejorar las tasas de supervivencia; sin embargo, los médicos se enfrentan a desafíos significativos en su evaluación precisa, ya que las imágenes mamográficas pueden presentar características sutiles y variables que dificultan la detección manual de masas malignas o benignas. En este contexto, se presenta este proyecto, con el objetivo de implementar y evaluar la eficacia de las redes neuronales en la segmentación y clasificación precisa de masas mamográficas, lo que ha arrojado resultados con una precisión del 85 por ciento en la segmentación de masas y un 75 por ciento en la segmentación de estas según su severidad (maligno o benigno).
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En este contexto, se presenta este proyecto, con el objetivo de implementar y evaluar la eficacia de las redes neuronales en la segmentación y clasificación precisa de masas mamográficas, lo que ha arrojado resultados con una precisión del 85 por ciento en la segmentación de masas y un 75 por ciento en la segmentación de estas según su severidad (maligno o benigno).Breast cancer is an illness that affects millions of women around the world and has become one of the main causes of death in this population. Detecting this disease in a timely manner is crucial to improve survival rates; however, doctors face significant challenges in its accurate assessment, as mammographic images can exhibit subtle and variable characteristics that make manual detection of malignant or benign masses difficult. In this context, this project is presented, with the aim of implementing and evaluating the effectiveness of neural networks in the segmentation and accurate classification of mammographic masses, which has yielded results with an 80 percent accuracy in mass segmentation and a 70 percent accuracy in the segmentation of these according to their severity (malignant or benign).PregradoIngeniero ElectrónicoIntroducción . 1 Capítulo 1: Objeto de estudio .... 2 1.1 Planteamiento del problema. ... 2 1.2 Objetivos ... 3 1.2.1 Objetivo general 3 1.2.2 Objetivos específicos .. 3 1.3 Estado del arte .... 4 Capítulo 2: Marco Teórico 5 2.1 Aprendizaje de maquina 5 2.2 Aprendizaje supervisado .... 5 2.3 Perceptrón. 6 2.4 Red neural. 6 2.4.1 Capa de entrada .... 7 2.4.2 Capa oculta . 7 2.4.3 Capa de salida .. 7 2.5 Aprendizaje profundo .... 8 2.6 Redes neurales convolucionales .. 8 2.6.1 Capas de convolución. 9 2.6.2 Capas de agrupación (pooling) .. 9 2.6.3 Capas completamente conectadas . 9 2.6.4 Funciones de activación .. 9 2.7 Arquitectura de aprendizaje ... 10 2.8 UNET . 10 2.9 Maxpooling ... 11 2.10 Sobreajuste .. 11 2.11 Regularización .. 11 2.12 Dropout ... 11 2.13 Batch Normalization .... 12 2.14 Data Augmentation . 12 2.15 Exactitud . 13 2.16 Intersección sobre la unión (IoU) 13 Capítulo 3: Materiales .... 14 3.1 Base de datos CBIS-DDSM .. 14 3.2 Software y Hardware ... 15 Capítulo 4: Desarrollo .... 17 3.3 Preparación y muestreo de la base de datos. . 17 3.4 Ajuste de la red . 19 3.5 Clasificación . 29 Capítulo 5: Resultados ... 31 6. Conclusiones y recomendaciones 33 6.1 Conclusiones 33 6.2 Recomendaciones .. 34 Referencias bibliográficas .. 3547 páginasapplication/pdfMejia Cortes, M.A. (2024). Detección de masas en imágenes de mamografía por medio de técnicas de aprendizaje profundo. [Trabajo de grado. Universidad de Ibagué]. https://hdl.handle.net/20.500.12313/4175https://hdl.handle.net/20.500.12313/4175spaUniversidad de IbaguéIngenieríaIbaguéIngeniería Electrónica“Breast cancer.” Accessed: Sep. 04, 2023. [Online]. Available: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/breast-cancerI. Díaz-Yuñez, M. Porras, G. Parra, S. Serrano Montes, and E. De Nubila, “Artículo Original ACCURACY OF A DIGITAL MAMMOGRAPHY SERVICE IN THE DIAGNOSIS OF BREAST CÁNCER ABSTRACT,” 2012.“Tratamiento del cáncer de seno | American Cancer Society.” Accessed: Nov. 02, 2023. [Online]. 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