Explorando SAM para segmentação Zero-Shot em MRI para classificação de Alzheimer.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Pinheiro, Jean Christopher de Oliveira
Orientador(a): Luz, Eduardo José da Silva, Silva, Pedro Henrique Lopes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Segment anything model (SAM)
Segmentação zero-shot
MRI cerebral
Classificação de Alzheimer
ADNI - Alzheimer’s disease neuroimaging initiative
Link de acesso: https://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/18669
Resumo: Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. Departamento de Ciência da Computação, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.
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spelling Pinheiro, Jean Christopher de OliveiraLuz, Eduardo José da SilvaSilva, Pedro Henrique LopesSantos, Valeria de CarvalhoOliveira, Roberta BarbosaLuz, Eduardo José da SilvaSilva, Pedro Henrique Lopes2024-09-30T18:20:27Z2024-09-30T18:20:27Z2024PINHEIRO, Jean Christopher de Oliveira. Explorando SAM para segmentação Zero-Shot em MRI para classificação de Alzheimer. 2024. 47 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2024.https://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/18669Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. Departamento de Ciência da Computação, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.Este estudo avalia o uso do Segment Anything Model (SAM) para a segmentação sem treinamento prévio de crânio no contexto da classificação da doença de Alzheimer em imagens de ressonância magnética, comparando-o com métodos convencionais de remoção do crânio, como a ferramenta de extração de cérebro do FMRIB (FSL-BET). A importância da ressonância magnética no diagnóstico de distúrbios neurodegenerativos exige uma remoção precisa do crânio para uma análise computacional aprimorada. Utilizando o conjunto de dados da Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative (ADNI), examinamos a eficácia do SAM em comparação com o FSL-BET em imagens brutas. Propomos uma heurística baseada em templates para o pós-processamento das máscaras geradas pelo SAM, utilizando métricas de similaridade como Dice e Jaccard para selecionar a máscara mais adequada sem a necessidade de refinamento do modelo. Nossas avaliações qualitativas e quantitativas demonstram a superioridade do SAM na remoção do crânio e sua contribuição significativa ao processo de classificação, alcançando 70% de acurácia na classificação binária (Normal vs. Alzheimer) contra 66% da abordagem baseada no FSL-BET.This study evaluates the use of the Segment Anything Model (SAM) for skull-stripping in magnetic resonance imaging (MRI) without prior training, specifically in the context of Alzheimer's disease classification, comparing it with conventional skull removal methods such as FMRIB's brain extraction tool (FSL-BET). The significance of MRI in diagnosing neurodegenerative disorders necessitates accurate skull removal for enhanced computational analysis. Utilizing the Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative (ADNI) dataset, we examine the efficacy of SAM compared to FSL-BET on raw images. We propose a template-based heuristic for post-processing the masks generated by SAM, using similarity metrics such as Dice and Jaccard to select the most appropriate mask without the need for model refinement. Our qualitative and quantitative evaluations demonstrate SAM's superiority in skull removal and its significant contribution to the classification process, achieving 70% accuracy in binary classification (Normal vs. Alzheimer) compared to 66% with the FSL-BET approach.Attribution-ShareAlike 3.0 United Stateshttp://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/us/Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 11/09/2024 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante.info:eu-repo/semantics/openAccessSegment anything model (SAM)Segmentação zero-shotMRI cerebralClassificação de AlzheimerADNI - Alzheimer’s disease neuroimaging initiativeExplorando SAM para segmentação Zero-Shot em MRI para classificação de Alzheimer.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOPORIGINALDISSERTAÇÃO_ExplorandoSAMSegmentação.pdfDISSERTAÇÃO_ExplorandoSAMSegmentação.pdfapplication/pdf13623630https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/12521a1d-183d-4512-b9ff-4f416a8359b5/download4f96bc21fdcafceb2e4ac8a88b68eadeMD51trueAnonymousREADCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-81160https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/7c889815-63bc-4806-94a6-265be2d703c1/download4c46c1685887261330e9f754a74247dbMD52falseAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/3484e147-eb12-4a7d-acac-ee8271808328/downloadbb9bdc0b3349e4284e09149f943790b4MD53falseAnonymousREADTHUMBNAILDISSERTAÇÃO_ExplorandoSAMSegmentação.pdf.jpgDISSERTAÇÃO_ExplorandoSAMSegmentação.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg2612https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/3a46ed5d-901c-4c61-83eb-855f1d825f24/download33583ca680cd368cf9d60f38c8f8b772MD54falseAnonymousREAD123456789/186692024-11-11 02:55:05.482http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/us/abertoopen.accessoai:repositorio.ufop.br:123456789/18669https://www.repositorio.ufop.brRepositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332024-11-11T05:55:05Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)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