Modelo de clasificación automática de imágenes de resonancia magnética para el diagnóstico del cáncer de próstata.

Fecha

Autor corporativo

Título de la revista

ISSN de la revista

Título del volumen

Editor

Compartir

Altmetric

Resumen

In the current era the image is to medicine as the eye is to the human being, this due to the enormous importance of image processing and analysis, in many fields such as medicine, and it is in medical science that a high degree of content of applications for the great challenges of science in the 21st century, where the use of efficient tools is essential.

This research is focused on the development of an Automatic Learning System, Machine Learning (ML), using Magnetic Resonance Imaging (RM) of human beings and analyzing the structures involved, by extracting geometric characteristics such as the measurement of bearing of the lesion for the three images (T2, DWI and ADC), eccentricity, area, arc length, extreme points, centroid, convexity, radius, major axis length, minor axis length, orientation, solidity, extension, equivalent diameter , moments and moments of Hu of the image and fractal dimension by count of boxes, together with the data of the coordinates of the position of the lesion, the matrix that describes the orientation and scale of the image, the values ​​of i, j and k being the column, row and coordinate of the cut to be found respectively, the vector with scalars of spacing x, y, z, and the position of the lesion TZ: Transitional zone, PZ: Peripheral Zone and AS: Fibromusculous Stroma ar, taking into account the PI-RADS evaluation categories for the probability of having clinically significant cancer, where the PI-RADS evaluation characteristics show a high possibility of presenting a significant cancer in the prostate.

The work is aimed at the support of professionals in oncology, focused on the diagnosis of prostate cancer. This system aims to be a timely help, in cancer centers, hospital centers, cancer expert oncologists and for all those interested in improving the diagnosis of prostate cancer.

The prostate in size is like a walnut and is located in front of the rectum and below the bladder. It is located only in men. Prostate cancer, also known as prostate carcinoma, is located as the most frequent malignant tumor in men and the second most common cause of cancer-related death in men, due to which the importance of studying this type is seen cancer, in order to achieve significant progress in terms of diagnosis.

The diagnosis of prostate cancer is carried out by an expert professional, who, with the help of tools such as magnetic resonance imaging (MRI), which provides excellent detail of the anatomy and other techniques and procedures, issues the diagnosis of prostate cancer. In this research project, a novel machine learning based tool is implemented, with a classification method in magnetic resonance imaging to support the diagnosis of prostate cancer fast and timely.

Descripción

En la época actual la imagen es a la medicina como el ojo es al ser humano, esto debido a la enorme importancia del procesamiento y análisis de imágenes, en muchos campos tal como la medicina, y es en la ciencia médica donde se requiere un alto contenido de aplicaciones para los grandes retos de la ciencia en el siglo XXI, donde se hace imprescindible el uso de herramientas eficientes. Esta investigación está centrada en el desarrollo de un Sistema de Aprendizaje Automático, Machine Learning (ML), usando imágenes de Resonancia Magnética (RM) de seres humanos y analizando las estructuras involucradas, mediante la extracción de características geométricas tales como la medida de la marcación de la lesión para las tres imágenes (T2, DWI y ADC), excentricidad, área, longitud de arco, puntos extremos, centroide, convexidad, radio, longitud de eje mayor, longitud de eje menor, orientación, solidez, extensión, diámetro equivalente, momentos y momentos de Hu de la imágen y dimensión fractal por conteo de cajas, junto con los datos de las coordenadas de la posición de la lesión, la matriz que describe la orientación y escala de la imagen, los valores de i, j y k siendo la columna, fila y coordenada del corte a encontrar respectivamente, el vector con escalares de espaciado x, y, z, y la posición de la lesión TZ: Zona transicional, PZ: Zona Periférica y AS: Estroma Fibromuscular, teniendo en cuenta las categorías de evaluación PI-RADS para la probabilidad de tener cáncer clínicamente significativo, donde las características de evaluación PI-RADS muestran unas altas posibilidades de presentar un cáncer significativo en la próstata. El trabajo está dirigido al apoyo de los profesionales en la oncología, enfocada en el diagnóstico del cáncer de próstata. Este sistema pretende ser una ayuda oportuna, en cancerológicos, centros hospitalarios, a oncólogos expertos en cáncer y para todos los interesados en mejorar el diagnóstico del cáncer de próstata. La próstata en tamaño es como una nuez y se encuentra ubicada delante del recto y debajo de la vejiga. Se localiza sólo en los hombres. El cáncer de próstata denominado igualmente como carcinoma de próstata, se ubica como el tumor maligno más frecuente en los hombres y la segunda causa más común de muerte relacionada con el cáncer en los hombres, debido a esto se ve la importancia de profundizar en este tipo de cáncer, con el fin de lograr un avance significativo, en cuanto a su diagnóstico. El diagnóstico del cáncer de próstata está a cargo de un profesional experto, quien, con ayuda de herramientas como las resonancias magnéticas (RM), la cual aporta un excelente detalle de la anatomía y otras técnicas y procedimientos emite el diagnóstico del cáncer de próstata. En este proyecto de investigación se implementa una herramienta novedosa basada Aprendizaje Automático, con un método de clasificación en imágenes de resonancia magnética para apoyar el diagnóstico del cáncer de próstata rápido y oportuno.

Palabras clave

Aprendizaje Automático, Matemáticas-Geometría, Diagnóstico Médico, Cáncer de Próstata

Citación