Volumetria de gliomas difusos do adulto em exames de ressonância magnética do crânio com auxílio de ferramentas de inteligência artificial
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17158/tde-25112025-172023/ |
Resumo: | Os gliomas são os tumores primários mais prevalentes do sistema nervoso central. A segmentação precisa dessas lesões em exames de ressonância magnética (RM) do crânio é fundamental para o diagnóstico e para o planejamento e monitoramento terapêutico. Este estudo teve como objetivo desenvolver e avaliar um modelo de inteligência artificial para a segmentação volumétrica de gliomas difusos do adulto em exames de RM do crânio, utilizando dados do conjunto de dados BraTS 2025 para o treinamento e uma amostra institucional do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto - USP para validação externa. Na validação interna, o modelo alcançou coeficiente de Dice de 0,9163 e função de perda de 0,2100, indicando excelente aderência às segmentações de referência. Na aplicação à amostra institucional, que foi de 21 casos, o modelo obteve coeficiente de Dice médio de 0,50, com mediana de 0,43 e desvio-padrão de 0,14. O melhor desempenho foi observado nos casos de glioblastoma, enquanto astrocitomas e oligodendrogliomas apresentaram resultados inferiores e mais heterogêneos, possivelmente em função das diferenças morfológicas nas imagens de RM. Apesar da variabilidade na precisão segmentacional, a análise volumétrica demonstrou estimativas próximas entre as segmentações manuais e automáticas, ressaltando o potencial como ferramenta auxiliar na prática clínica. Melhorias futuras incluem a ampliação da base de treinamento, com casos institucionais, e o aprimoramento da segmentação de subtipos com características diferentes de imagem. |
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Volumetria de gliomas difusos do adulto em exames de ressonância magnética do crânio com auxílio de ferramentas de inteligência artificialVolumetry of adult-type diffuse gliomas in brain magnetic resonance imaging assisted by artificial intelligence toolsAdult-type diffuse gliomasArtificial intelligenceGliomas difusos do adultoImage segmentationInteligência artificialMagnetic resonance imagingRessonância magnéticaSegmentação de imagensVolumetriaVolumetryOs gliomas são os tumores primários mais prevalentes do sistema nervoso central. A segmentação precisa dessas lesões em exames de ressonância magnética (RM) do crânio é fundamental para o diagnóstico e para o planejamento e monitoramento terapêutico. Este estudo teve como objetivo desenvolver e avaliar um modelo de inteligência artificial para a segmentação volumétrica de gliomas difusos do adulto em exames de RM do crânio, utilizando dados do conjunto de dados BraTS 2025 para o treinamento e uma amostra institucional do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto - USP para validação externa. Na validação interna, o modelo alcançou coeficiente de Dice de 0,9163 e função de perda de 0,2100, indicando excelente aderência às segmentações de referência. Na aplicação à amostra institucional, que foi de 21 casos, o modelo obteve coeficiente de Dice médio de 0,50, com mediana de 0,43 e desvio-padrão de 0,14. O melhor desempenho foi observado nos casos de glioblastoma, enquanto astrocitomas e oligodendrogliomas apresentaram resultados inferiores e mais heterogêneos, possivelmente em função das diferenças morfológicas nas imagens de RM. Apesar da variabilidade na precisão segmentacional, a análise volumétrica demonstrou estimativas próximas entre as segmentações manuais e automáticas, ressaltando o potencial como ferramenta auxiliar na prática clínica. Melhorias futuras incluem a ampliação da base de treinamento, com casos institucionais, e o aprimoramento da segmentação de subtipos com características diferentes de imagem.Gliomas are the most prevalent primary tumors of the central nervous system. Accurate segmentation of these lesions on brain magnetic resonance imaging (MRI) is essential for diagnosis, as well as for therapeutic planning and monitoring. This study aimed to develop and evaluate an artificial intelligence model for the volumetric segmentation of adult diffuse gliomas on brain MRI, using data from the BraTS 2025 dataset for training and an institutional sample from the Hospital das Clínicas of the Ribeirão Preto Medical School -University of São Paulo for external validation. In internal validation, the model achieved a Dice score of 0.9163 and a loss value of 0.2100, indicating excellent agreement with the reference segmentations. When applied to the institutional sample, which comprised 21 cases, the model obtained a mean Dice score of 0.50, with a median of 0.43 and a standard deviation of 0.14. The best performance was observed in glioblastoma cases, while astrocytomas and oligodendrogliomas showed lower and more heterogeneous results, possibly due to morphological differences in MRI images. Despite variability in segmentation accuracy, volumetric analysis demonstrated close estimates between manual and automatic segmentations, highlighting the potential of the approach as an auxiliary tool in clinical practice. Future improvements include expanding the training dataset with institutional cases and enhancing segmentation performance for subtypes with distinct imaging characteristics.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSimão, Gustavo NovelinoCoelho, Henrique Schroeder Affonso2025-08-11info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17158/tde-25112025-172023/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-12-05T13:54:02Zoai:teses.usp.br:tde-25112025-172023Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-12-05T13:54:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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