Aprendizado de máquina aplicado na previsão do tempo de sobrevida em pacientes com câncer de pulmão

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Henrich, Rodrigo
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
Escola Politécnica
Brasil
PUCRS
Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/11716
Resumo: O câncer de pulmão é um dos tipos mais comuns e letais de câncer em todo o mundo. O diagnóstico precoce e o tratamento adequado desempenham um papel fundamental na redução da mortalidade associada a essa doença. A inteligência artificial tem se tornado uma ferramenta promissora em diversas áreas e também na medicina. Uma Revisão Sistemática da Literatura (RSL) sobre predição do tempo de sobrevida em pacientes com câncer revelou que, entre os 64 estudos analisados, 55 utilizaram alguma técnica de aprendizado de máquina. Neste contexto, este estudo propõe a aplicação de técnicas de aprendizado de máquina supervisionado para desenvolver e avaliar modelos capazes de classificar pacientes com câncer de pulmão de acordo com seu tempo de sobrevida (curta ou longa). Os resultados obtidos indicam que os algoritmos com melhor desempenho nesta tarefa foram o Random Forest, com acurácia de 87,12%, e o Decision Tree, com acurácia de 86,94%. Para compreender os resultados dos modelos de Machine Learning (ML), foi utilizado SHAP (SHapley Additive exPlanations), que permite interpretar a contribuição de cada variável para as previsões realizadas. A incorporação desses modelos na prática clínica pode apoiar a tomada de decisões e a personalização dos tratamentos dos pacientes.
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spelling Aprendizado de máquina aplicado na previsão do tempo de sobrevida em pacientes com câncer de pulmãoTempo de SobrevidaCâncer de PulmãoAprendizado de Máquina SupervisionadoClassificaçãoSurvival TimeLung CancerSupervised Machine LearningClassificationCIENCIA DA COMPUTACAO::TEORIA DA COMPUTACAOO câncer de pulmão é um dos tipos mais comuns e letais de câncer em todo o mundo. O diagnóstico precoce e o tratamento adequado desempenham um papel fundamental na redução da mortalidade associada a essa doença. A inteligência artificial tem se tornado uma ferramenta promissora em diversas áreas e também na medicina. Uma Revisão Sistemática da Literatura (RSL) sobre predição do tempo de sobrevida em pacientes com câncer revelou que, entre os 64 estudos analisados, 55 utilizaram alguma técnica de aprendizado de máquina. Neste contexto, este estudo propõe a aplicação de técnicas de aprendizado de máquina supervisionado para desenvolver e avaliar modelos capazes de classificar pacientes com câncer de pulmão de acordo com seu tempo de sobrevida (curta ou longa). Os resultados obtidos indicam que os algoritmos com melhor desempenho nesta tarefa foram o Random Forest, com acurácia de 87,12%, e o Decision Tree, com acurácia de 86,94%. Para compreender os resultados dos modelos de Machine Learning (ML), foi utilizado SHAP (SHapley Additive exPlanations), que permite interpretar a contribuição de cada variável para as previsões realizadas. A incorporação desses modelos na prática clínica pode apoiar a tomada de decisões e a personalização dos tratamentos dos pacientes.Lung cancer is one of the most common and lethal types of cancer worldwide. Early diagnosis and appropriate treatment play a fundamental role in reducing mortality associated with this disease. Artificial intelligence has become a promising tool in several areas, including medicine. A Systematic Literature Review (SLR) on survival time prediction in cancer patients revealed that, among the 64 studies analyzed, 55 used some machine learning technique. In this context, this study proposes applying supervised machine learning techniques to develop and evaluate models capable of classifying lung cancer patients according to their survival time (short or long). The results indicate that the algorithms with the best performance in this task were Random Forest, with an accuracy of 87.12%, and Decision Tree, with an accuracy of 86.94%. To understand the results of Machine Learning (ML) models, we used SHAP (SHapley Additive exPlanations), which allows interpreting the contribution of each variable to the predictions made. Incorporating these models into clinical practice can support decision-making and personalization of patient treatments.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESPontifícia Universidade Católica do Rio Grande do SulEscola PolitécnicaBrasilPUCRSPrograma de Pós-Graduação em Ciência da ComputaçãoManssour, Isabel Harbhttp://lattes.cnpq.br/4904489502853690Henrich, Rodrigo2025-06-24T11:39:54Z2025-03-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/11716porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RSinstname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)instacron:PUC_RS2025-06-24T23:00:15Zoai:tede2.pucrs.br:tede/11716Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede2.pucrs.br/tede2/PRIhttps://tede2.pucrs.br/oai/requestbiblioteca.central@pucrs.br||opendoar:2025-06-24T23:00:15Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)false
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