Proposta e avaliação de um método de segmentação para Alberta Stroke Program Early CT Score
| Ano de defesa: | 2021 |
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| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Uberlândia
Brasil Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/32492 http://doi.org/10.14393/ufu.di.2021.5524 |
Resumo: | Stroke is one of the leading causes of death and impairment in the world, affecting specially the population of low and middle income countries. The Alberta Stroke Program Early CT Score (ASPECTS) is a score that quantifies the extent of early ischemic changes in stroke victims' tomographies, being widely used as a prognostics and patient selection tool. ASPECTS, however, lacks reliability (low interrater agreement), such that methods for assisted and even automated diagnostics might improve its reliability, and therefore stroke care. Many automated ASPECTS evaluation tools have already been developed, both in an academic and comercial context, and although all of them utilize some sort of region segmentation method, segmentation is often mentioned very briefly or not even discussed in ASPECTS' studies. Given that gap in literature, this study aims to present and evaluate an ASPECTS region segmentation algorithm, with public libraries and databases. The algorithm here presented is divided in four steps: pre-processing, global registration, local registration and visualization/evaluation, and was evaluated in both quantitative and qualitative terms. For the quantitative evaluation, the method obtained a mean Dice coeficient of 0.6587 with a 0.0595 standard deviation and a mean Hausdorff distance of 14.3903 with a standard deviation of 4.4366 for all 10 computed tomographies evaluated. The qualitative evaluation was done through the subjective evaluation of a neurologist (0 to 10), and resulted in a mean score of 8.44 with a standard deviation of 0.726. Although the method presented satisfying results, it can still be improved, using post-processing techniques, for exemple. It's also important that the method is tested in a larger number of tomographies, to improve its robustness. |
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Proposta e avaliação de um método de segmentação para Alberta Stroke Program Early CT ScoreProposal and evaluation of a segmentation method for Alberta Stroke Program Early CT ScoreAcidente Vascular CerebralAlberta Stroke Program Early CT ScoreDiagnóstico AssitidoProcessamento Digital de ImagensRegistro de AtlasTomografia ComputadorizadaStroke,Alberta Stroke Program Early CT ScoreAssisted DiagnosisDigital Image ProcessingAtlas RecordingTomography computerizedCNPQ::ENGENHARIASEngenharia elétricaStroke is one of the leading causes of death and impairment in the world, affecting specially the population of low and middle income countries. The Alberta Stroke Program Early CT Score (ASPECTS) is a score that quantifies the extent of early ischemic changes in stroke victims' tomographies, being widely used as a prognostics and patient selection tool. ASPECTS, however, lacks reliability (low interrater agreement), such that methods for assisted and even automated diagnostics might improve its reliability, and therefore stroke care. Many automated ASPECTS evaluation tools have already been developed, both in an academic and comercial context, and although all of them utilize some sort of region segmentation method, segmentation is often mentioned very briefly or not even discussed in ASPECTS' studies. Given that gap in literature, this study aims to present and evaluate an ASPECTS region segmentation algorithm, with public libraries and databases. The algorithm here presented is divided in four steps: pre-processing, global registration, local registration and visualization/evaluation, and was evaluated in both quantitative and qualitative terms. For the quantitative evaluation, the method obtained a mean Dice coeficient of 0.6587 with a 0.0595 standard deviation and a mean Hausdorff distance of 14.3903 with a standard deviation of 4.4366 for all 10 computed tomographies evaluated. The qualitative evaluation was done through the subjective evaluation of a neurologist (0 to 10), and resulted in a mean score of 8.44 with a standard deviation of 0.726. Although the method presented satisfying results, it can still be improved, using post-processing techniques, for exemple. It's also important that the method is tested in a larger number of tomographies, to improve its robustness.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoDissertação (Mestrado)Acidente Vascular Cerebral (AVC) é uma das principais causas de morte e incapacitação no mundo, afetando em especial a população dos países de renda baixa e média. A Alberta Stroke Program Early CT Score (ASPECTS) é uma pontuação que quantifica a extensão das alterações isquêmicas em tomografias de vítimas de AVC, sendo amplamente utilizada como ferramenta de prognóstico e seleção de pacientes para tratamento da doença. Essa pontuação, no entanto, não é muito confiável (baixa concordância entre avaliadores), de modo que métodos de diagnóstico assistido, ou até mesmo automático, podem melhorar sua confiabilidade, e por consequência o tratamento da doença. Algumas ferramentas de avaliação automática de ASPECTS já foram desenvolvidas, tanto em contexto acadêmico, quanto em contexto comercial, e embora todas utilizem algum método de segmentação de regiões, essa etapa não é muito explorada nos trabalhos, sendo discutida nos trabalhos somente de forma superficial. Dado esse gap na literatura, o estudo aqui apresentado busca apresentar e avaliar um algoritmo de segmentação das regiões de ASPECTS, utilizando bases de tomografias e bibliotecas públicas. O método apresentado é dividido em quatro etapas: pré-processamento, registro global, registro local e visualização/avaliação, e foi avaliado de forma quantitativa e qualitativa. Na avaliação quantitativa obteve-se um coeficiente de Dice médio de 0.6587, com desvio de 0.0595 e uma distância de Hausdorff média de 14.3903, com desvio de 4.4366 para as 10 tomografias avaliadas. Já na avaliação qualitativa, feita através da avaliação subjetiva (0 a 10) de um neurologista, obteve-se um escore médio de 8.44 com desvio de 0.726. Embora tenha apresentado resultados satisfatórios, o método desenvolvido ainda pode ser refinado, utilizando-se técnicas de pós-processamento, por exemplo. É importante também que o mesmo seja testado em um número maior de tomografias, a fim de aumentar a robustez dos resultados obtidos.Universidade Federal de UberlândiaBrasilPrograma de Pós-graduação em Engenharia ElétricaVeiga, Antônio Cláudio Paschoarellihttp://lattes.cnpq.br/2835416571685218Destro Filho, João Batistahttp://lattes.cnpq.br/4173410222083256Saito, José Hirokihttp://lattes.cnpq.br/7065615446493390Brito, Rafael de Freitas2021-07-20T16:20:28Z2021-07-20T16:20:28Z2021-05-31info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfBRITO, Rafael de Freitas. Proposta e avaliação de um método de segmentação para Alberta Stroke Program Early CT Score. 2021. 74 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2021. Disponível em: http://lattes.cnpq.br/2835416571685218https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/32492http://doi.org/10.14393/ufu.di.2021.5524porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2021-07-21T06:19:50Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/32492Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2021-07-21T06:19:50Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false |
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