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Sistema de Auxílio no Diagnóstico de Calcificações Mamárias Utilizando Inteligência Artificial

2º lugar

Resumo do projeto

Segundo a OMS, em 2020, foram diagnosticados mais de 2,2 milhões de casos de câncer de mama no mundo. No Brasil, foi a principal causa de morte na população feminina quando se trata de câncer (INCA, 2021). A estratégia de diagnóstico precoce contribui para a redução do estágio de apresentação do câncer (WHO, 2007). Conforme as Diretrizes para a Detecção Precoce do Câncer de Mama, a mamografia é o único exame cuja aplicação em programas de rastreamento apresenta eficácia na redução da mortalidade pela patologia. As calcificações são anomalias acelulares que podem ser identificadas nas mamografias e tem capacidade ser associadas a casos de câncer. Metade das biópsias realizadas são em função de calcificações, e entre essas, cerca de 35% representam casos malignos. Estes casos são de difícil diagnóstico, e, em caso de incerteza, o risco pode variar de 2% a 95%, sendo recomendada a realização de uma biópsia para um diagnóstico preciso, o que pode ser um transtorno aos pacientes. Considerando estes fatos, foi desenvolvido uma ferramenta de auxílio ao diagnóstico, utilizando uma rede neural convolucional, que procura classificar casos benignos e malignos de calcificações através de imagens de mamografia, ajudando o parecer do médico mastologista sobre o caso e à paciente a ter uma melhor perspectiva para decidir sobre a realização da biópsia. Foram realizados testes com diversas redes neurais convolucionais pré-treinadas, foram elas DenseNet121, ResNet152V2, InceptionResNetV2, MobileNetV2, DenseNet169, onde foram variadas a quantidade de neurônios e suas camadas, para dimensioná-las da melhor forma possível. Para essas redes aprenderem a reconhecer os casos de calcificações o banco de dados utilizado foi Digital Database for Screening Mammography, nele havia 1147 casos de calcificação, os quais passaram por um pré-processamento e métodos de augmentation. Após uma conversa com um médico especialista na área de mastologia, Dr Damásio, foi dada a indicação de adicionar informações como idade da paciente e densidade da mama, pois estas informações também são muito relevantes para um pré-diagnóstico do caso. Encontrando estas informações de cada caso no nosso banco de dados foi implementado então uma API funcional, ela funciona com duas camadas de processamento, uma delas utilizada para ler e interpretar as informações da imagem da mamografia, e outra camada para receber as informações que não faziam parte da imagem, como idade e densidade da mama. Ao fazer os testes e aprimorar as redes neurais dentro da API, foi inserido métodos de ensemble, que consistem em juntar mais de uma rede neural e atribuir um valor definitivo para o caso a partir do resultado da maioria das redes. Com estes métodos então os resultados chegaram na margem de 86% de acerto. O médico mastologista Dr. Damasio foi questionado sobre a utilidade de um sistema como este. Segundo ele, estes resultados já podem ser de muita utilidade para auxiliar no diagnóstico, principalmente em casos em que há indefinição de condutas. Palavras-Chave: Mamografia, Calcificação, Inteligência artificial, redes neurais,

Alunos

Guilherme Moutinho da Silva
Felipe Matos de Campos
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Orientadores

Augusto Bemfica Mombach
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Instituição

FEICIT – FEIRA INTERNA DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA
  RS –
  Brazil

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Vinícius Bitencourt
Vinícius Bitencourt
3 anos atrás

Projeto muito interessante

4+
Luciano Rodrigues
Luciano Rodrigues
3 anos atrás

Ótimo trabalho. A iniciativa de lincar a inteligência artificial a área da saúde é extraordinário. A eliminação do desconforto e sofrimento de uma biópsia é um sonho de todos, sem contar na redução de custos na área da saúde.Parabéns aos alunos e aoaprojeto.

3+
Danielle Hikaru
Danielle Hikaru
3 anos atrás

Lindos! Parabéns pelo trabalho!!

1+
Eduarda Engel
Eduarda Engel
3 anos atrás

Trabalho muito bem realizado e um tema de importante relevância.

1+
Eduardo Godoi
Eduardo Godoi
3 anos atrás

Ótimo trabalhos, amigos!

1+
Silvana de Souza
Silvana de Souza
3 anos atrás

OI, projeto bem interessante, pois quanto antes diagnosticado o câncer de mama a probabilidade de cura sem retirada da mama é maior e quanto menos agressivo o tratamento melhor para a paciente. Com um tratamento a curto prazo os dispêndios se tornam muito menores, com isso conseguindo tratar uma gama maior de mulheres.

2+
Karin W. Moutinho da Silva
Karin W. Moutinho da Silva
3 anos atrás

Parabéns pelo trabalho realizado.
Sem dúvidas é de grande importância , pois com recursos menos agressivos , sem dúvida tanto os pacientes quanto a área da saúde só tem a agradecer. ❤️

3+
Val Purper Lamb
Val Purper Lamb
3 anos atrás

Um tema atual e que necessita de melhorias e estudos mais avançados que possam auxiliar na prevenção. Adorei o projeto!

1+
Jaqueline Silva
Jaqueline Silva
3 anos atrás

Ótimo trabalho. Parabéns!

1+
Angélica Kraus
Angélica Kraus
3 anos atrás

Parabéns pelo projeto!! 👏🥰

1+
Loreno
Loreno
3 anos atrás

Maravilha

1+
Neuza
Neuza
3 anos atrás

Belíssimo trabalho muito bem explica

1+
Telma Eunice Metz
Telma Eunice Metz
3 anos atrás

Tema muito importante, trabalho bem elaborado, parabéns aos participantes.

1+
Tatiane Barbosa Luz
Tatiane Barbosa Luz
3 anos atrás

Parabéns pelo trabalho👏👏👏ficou ótimo.

1+
Murilo Moutinho da Silva
Murilo Moutinho da Silva
3 anos atrás

Justificativa interessante e tema muito relevante!!!

2+
Gabriel Silva
Gabriel Silva
3 anos atrás

Parabéns pelo trabalho, a área da saúde pode se beneficiar muito com o esse tipo de iniciativas que apoiam o trabalho de seus profissionais.

2+
Last edited 3 anos atrás by Gabriel Silva
Julio Cesar Escarrone Corrêa
Julio Cesar Escarrone Corrêa
3 anos atrás

Parabéns pelo belo trabalho, tudo que vem em benefício da saúde é importante e muito bem vindo!

1+
Silvia
Silvia
3 anos atrás

Importante trabalho, parabéns a todos os envolvidos!

1+
Gilberto Roberti
Gilberto Roberti
3 anos atrás

Parabéns pelo projeto bem interessante….

1+
Lucinda Maria Barbieri
Lucinda Maria Barbieri
3 anos atrás

Necessitamos incentivar e motivar a aplicação do raciocínio do jovem estudante na ciência integrada para a promoção e proteção da saúde pública.
Parabenizo os jovem autores pelo trabalho e espero a continuidade da sabedoria adquirida nesse estudo para a vida profissional dos mesmos.

2+
Samuca Souza
Samuca Souza
3 anos atrás

Sucesso aí, Deus abençoe!!!!

1+
JANDIRA KLEIN DE OLIVEIRA
JANDIRA KLEIN DE OLIVEIRA
3 anos atrás

Ótimo trabalho, parabéns.

1+
Valtoir
Valtoir
3 anos atrás

Muito interessante esse projeto,espero que alcance
O objetivo b esperado.

1+
Leonor Sofia Ciceri da rocha
Leonor Sofia Ciceri da rocha
3 anos atrás

Trabalho importante .
A saúde necessita de mto mais atenção no quesito de diagnósticos economicamente viáveis e qualidade em se tratando de pacientes oncológicos.

2+
Anita
Anita
3 anos atrás

Muito bom

1+
Alexandra Maria Da Silva
Alexandra Maria Da Silva
3 anos atrás

Parabéns Guilherme e todos do grupo. Belo e importante trabalho!

1+
Jéssica de Matos
Jéssica de Matos
3 anos atrás

Parabéns pelo trabalho, a saúde da mulher agradece❤

1+
Vitor Gonçalves
Vitor Gonçalves
3 anos atrás

Trabalho espetacular de jovens que já surgem para o mundo com preocupações em melhorar a condição de vida das pessoas. Parabéns. Sigam em frente, vocês terão um futuro maravilhoso.

2+
Simone
Simone
3 anos atrás

Parabéns!!! Ótimo trabalho. Muito feliz com o tema escolhido,. Orgulho dessa juventude 🥰

1+
Marli
Marli
3 anos atrás

Lindo trabalho.assunto importante.

1+
Nicole
Nicole
3 anos atrás

Projeto importantíssimo

1+
Veronica Michaut
Veronica Michaut
3 anos atrás

Tema bem interessante e atual. Precisamos cada vez mais desvendar tudo o que envolve esta doença para que, quem sabe, um dia ela deixar de ser tão perigosa e assustadora. Parabéns aos alunos!

2+
Silvana Rodrigues
Silvana Rodrigues
3 anos atrás

Parabéns aos alunos pela escolha do tema do Projeto. Ele vem de encontro com a busca de instrumentos que facilitarão o diagnóstico mais preciso do câncer de mama, sem precisar de uma uma biópsia ou incisão cirúrgica sem necessidade. E para obter o resultado que muitas vezes é benigno, mas que lamentavelmente os médicos só conseguem dar um diagnóstico mais preciso usando esse procedimento, que já está arcaico nos tempos de hoje. Além de ser um avanço científico e financeiro na área da saúde.

1+
Melissa Mello
Melissa Mello
3 anos atrás

Parabéns pelo projeto! Um tema relevante e totalmente aplicável.

1+
Leila de Freitas Rodrigues
Leila de Freitas Rodrigues
3 anos atrás

Ótimo projeto de bastante relevância para o cotidiano.Excelente iniciativa. Parabéns.

0
Prof. Deise Müller
Prof. Deise Müller
3 anos atrás

Parabéns, pelo trabalho!!
Boa sorte com a avaliação!!

1+
Raquel Vieira Sebastiani
Raquel Vieira Sebastiani
3 anos atrás

Parabéns! Como uma das possíveis beneficiárias desse tipo de tecnologia, desejo que vocês levem esse projeto adiante e que este venha a ser incorporado nas análises médicas dessa área.

1+
Vladimir Simões da Luz Junior
Vladimir Simões da Luz Junior
3 anos atrás

Muito interessante a forma como abordaram o problema. Parabéns pelo trabalho, amigos!

1+
Camila da silva
Camila da silva
3 anos atrás

Ótimo trabalho!!! Parabéns aos alunos envolvidos🙏❤

1+
Mirela M.M.C.Stoll
Mirela M.M.C.Stoll
3 anos atrás

Destaco a relevância deste trabalho, fundamental para cuidar das pessoas! Parabéns, parabéns!

1+
Carine Carvalho
Carine Carvalho
3 anos atrás

Parabéns belo trabalho !!

1+
Aline de Souza
Aline de Souza
3 anos atrás

Projeto importante e muito relevante para os avancos na saude publica, principalmente no diagnostico precoce dos tumores da mama. Parabens!

1+
Leo Weber
Leo Weber
3 anos atrás

Excelente projeto. Parabéns!!

1+
GABRIEL DORNELLES MONTEIRO
GABRIEL DORNELLES MONTEIRO
3 anos atrás

O State of the art para classificação hoje são as EfficientNets-V2 (baseadas em convolução, acredito que os modelos de atenção estão um pouco acima recentemente), dificilmente o emsemble aplicado dessa maneira costuma ser algo aplicável no modelo final. Essas redes possuem uma função de perda com o landscape grande o suficiente pra classificar com 80%+ de precisão dentre 1000 classes, é extremamente otimizável, quando isso acontece os dados são o problema e não o modelo (em 99% dos casos).

Dar voz a um modelo com capacidade computacional muito menor como uma MobileNet é um risco a ser tomado também, visto que provavelmente a rede com maior performance tem mais chances de acertar sozinha (todas arquiteturas utilizadas usam blocos residuais ou semelhantes como o bloco invertido na MobileNet), ou seja, não há nada de muito diferente, a não ser detalhes que aumentem a capacidade de aumentar performance no seu limite, mas essas redes jamais serão estarão no limite de arquitetura com 60~70% de performance, visto que alcançam 80+ no ImageNet com 1000 classes.

Parabéns pelo trabalho, sei que talvez optaram por isto pela limitação dos dados, mas só dando um toque que no objetivo real de vocês, no modelo real na ponta, o problema jamais será o modelo, e sim os dados. Sucesso pra vocês e que continuem nessa área de pesquisa!

1+
Guilherme Moutinho
Guilherme Moutinho
3 anos atrás

Olá, Gabriel Dornelles, sim, concordamos com você e sabemos que nosso maior desafio no trabalho desde o inicio foram os dados, é um desafio muito grande quando se junta inteligência artificial e medicina pois existe uma escassez muito grande de dados, por isso é muito comum a utilização de métodos de augmentation dentro da área. Como não tinhamos muitas opções para como resolver o problema dos dados, pois não havia muitos outros bancos disponíveis, optamos por tentar aproveitar aqueles que tinhamos da melhor forma possível, pois consideramos que nosso objetivo no inicio do trabalho era obter a melhor acurácia possível dentro do nosso problema. Agradecemos pelo seu apoio e feedback, e sabemos que sempre podemos melhorar dentro da área da pesquisa. Caso queira entrar em contato para alguma dica ou sugestão de como podemos trabalhar melhor com este problema segue abaixo meu email. Agradeço desde já.
guismoutinho@gmail.com

0
Ana Izabel Fernandes
Ana Izabel Fernandes
3 anos atrás

Parabéns guris!!! Pela importante escolha do tema e pelo projeto!!!

1+
Aline de Matos
Aline de Matos
3 anos atrás

Parabéns pelo trabalho 💙

1+

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