Classificação de nódulos pulmonares em imagens tomográficas utilizando redes neurais artificiais em cascata

Lung cancer is the most common of malignant tumors, with 1.59 million new cases worldwide in 2012. Early detection is the main factor to determine the survival of patients affected by this disease. Furthermore, the correct classification is important to define the most appropriate therapeutic approach as well as suggest the prognosis and the clinical disease evolution. Among the exams used to detect lung cancer, computed tomography have been the most indicated. However, CT images are naturally complex and even experts medical are subject to fault detection or classification. In order to assist the detection of malignant tumors, computer-aided diagnosis systems have been developed to aid reduce the amount of false positives biopsies. In this work it was developed an automatic classification system of pulmonary nodules on CT images by using Artificial Neural Networks. Morphological, texture and intensity attributes were extracted from lung nodules cut tomographic images using elliptical regions of interest that they were subsequently segmented by Otsu method. These features were selected through statistical tests that compare populations (T test of Student and U test of Mann-Whitney); from which it originated a ranking. The features after selected, were inserted in Artificial Neural Networks (backpropagation) to compose two types of classification; one to classify nodules in malignant and benign (network 1); and another to classify two types of malignancies (network 2); featuring a cascade classifier. The best networks were associated and its performance was measured by the area under the ROC curve, where the network 1 and network 2 achieved performance equal to 0.901 and 0.892 respectively.Dissertação (Mestrado)O câncer de pulmão é o mais comum de todos os tumores malignos, com 1,59 milhões de novos casos em todo o mundo no ano de 2012. A detecção precoce é o principal fator que determina a sobrevivência de pacientes acometidos por essa doença. Ainda, o estadiamento é importante para definir o método terapêutico mais adequado, bem como sugerir o prognóstico e a evolução clínica da doença. Dentre os exames utilizados para detecção de câncer pulmonar, a tomografia computadorizada têm sido o exame mais indicado. Porém, imagens de tomografia computadorizada são naturalmente complexas e médicos mesmo que experientes são sujeitos a falhas de detecção ou de classificação. No sentido de ajudar o processo de detecção de neoplasias, sistemas de auxílio ao diagnostico vem sendo desenvolvidos, o que pode ajudar a diminuir a quantidade de falsos positivos em biópsias. Neste trabalho foi desenvolvido um sistema de classificação automática de nódulos pulmonares em imagens de tomografia computadorizada utilizando Redes Neurais Artificias. Para isso, foram extraídos atributos morfológicos, de textura e de intensidade, de nódulos pulmonares que foram recortados de imagens tomográficas utilizando regiões de interesse elípticas e, posteriormente, segmentados pelo método de Otsu. Esses atributos foram selecionados por meio de testes estatísticos de comparação populacional (teste T de Student e teste U de Mann-Whitney) de onde originou um ranking. Os atributos, após a seleção, foram inseridos em redes neurais artificiais do tipo Backpropagation para compor dois tipos de classificação; uma para classificar se os nódulos são malignos ou benignos (rede 1); e outra para classificar dois tipos de lesões malignas (rede 2), formando, assim, um classificador em cascata. As melhores redes foram associadas e sua eficácia foi medida por meio da área sob a curva ROC, onde a rede 1 e a rede 2 obtiveram desempenho igual a 0,901 e 0,892 respectivamente

DETECÇÃO E DIAGNÓSTICO DE MASSAS EM MAMOGRAFIA: revisão bibliográfica

Resumo: O câncer de mama tem se tornado cada dia mais freqüente entre a população feminina acima dos 40 anos. Somente para o ano de 2011 são estimados, no Brasil, 49 mil novos casos. Uma das maneiras para detectar os tumores não palpáveis que causam câncer de mama é realizar uma radiografia (mamografia) das mamas. A  mamografia é atualmente a melhor técnica de detecção precoce de lesões não apalpáveis na mama com altas chances de ser um câncer curável. Sabe-se que as chances de cura do câncer de mama são, relativamente altas, se detectado nos estágios inicias. Entretanto, a sensibilidade desse exame pode variar bastante, em decorrência de fatores como qualidade do exame ou experiência do especialista. Dessa forma, a utilização de sistemas CAD e CADx tem contribuído para aumentar as chances de uma detecção e diagnósticos corretos, ou seja, uma segunda opinião, auxiliando os especialistas na tomada de decisões em um tratamento do câncer de mama. Este artigo faz uma revisão bibliográfica de trabalhos voltados para detecção e diagnóstico de massas.Palavras-chave: Massa. Mamografia. Detecção. Diagnóstico. Câncer de mama.MAMMOGRAPHY MASS DETECTION AND DIAGNOSIS: a surveyAbstract: Breast cancer has become increasingly common among the female population over 40 years old. Only for the year 2011 are estimated, in Brazil, 49 000 new cases. One way to detect non-palpable tumors that cause breast cancer is to perform an X-ray (mammogram) of the breasts. Mammography is currently the best technique for early detection of non-palpable breast lesions with high chances of being a curable cancer. It is known that the chances of a cure for breast cancer are relatively high if detected in early stages. However, the sensitivity of this exam can vary greatly due to factors such as quality of examination or experience of the specialist. Thus, the use of CAD systems and CADX has contributed to increase the chances of detection and correct diagnosis, working as a second opinion in treatment of breast cancer. This article is a literature review of studies focused on detection and diagnosis of masses.Keywords: Mass. Mammography. Detection. Diagnosis. Breast cancer.DETECCIÓN Y DIAGNÓSTICO DE MASAS EN UNA MAMOGRAFÍA: una revisión de la literatura Resumen: El cáncer de mama se ha tornado cada vez más común entre la población femenina de más de 40 años. Sólo para el año 2011 se estima que en Brasil habrán 49 000 nuevos casos. Una forma de detectar tumores no palpables que causan el cáncer de mama es realizar una radiografía (mamografía) de los senos. La mamografía es actualmente la mejor técnica para la detección precoz de lesiones mamarias no palpables, con altas posibilidades de ser un cáncer curable. Se sabe que las posibilidades de una cura para el cáncer de mama son relativamente altas si se detecta en etapas tempranas. Sin embargo, la sensibilidad de esta prueba pueden variar considerablemente debido a factores como la calidad de los exámenes o la experiencia del especialista. Por lo tanto, el uso de sistemas CAD y CADX ha contribuido a aumentar las posibilidades de  detección y el diagnóstico correcto, o una segunda opinión, ayudando a los expertos en la tomada de decisiones en el tratamiento del cáncer de mama. Este artículo es una revisión de la literatura de trabajos sobre detección y diagnóstico de masas.Palabras clave: Masa. Mamografía. Detección. Diagnóstico de cáncer de mama

Reinforcement Learning

Brains rule the world, and brain-like computation is increasingly used in computers and electronic devices. Brain-like computation is about processing and interpreting data or directly putting forward and performing actions. Learning is a very important aspect. This book is on reinforcement learning which involves performing actions to achieve a goal. The first 11 chapters of this book describe and extend the scope of reinforcement learning. The remaining 11 chapters show that there is already wide usage in numerous fields. Reinforcement learning can tackle control tasks that are too complex for traditional, hand-designed, non-learning controllers. As learning computers can deal with technical complexities, the tasks of human operators remain to specify goals on increasingly higher levels. This book shows that reinforcement learning is a very dynamic area in terms of theory and applications and it shall stimulate and encourage new research in this field

11th International Coral Reef Symposium Proceedings

A defining theme of the 11th International Coral Reef Symposium was that the news for coral reef ecosystems are far from encouraging. Climate change happens now much faster than in an ice-age transition, and coral reefs continue to suffer fever-high temperatures as well as sour ocean conditions. Corals may be falling behind, and there appears to be no special silver bullet remedy. Nevertheless, there are hopeful signs that we should not despair. Reef ecosystems respond vigorously to protective measures and alleviation of stress. For concerned scientists, managers, conservationists, stakeholders, students, and citizens, there is a great role to play in continuing to report on the extreme threat that climate change represents to earth’s natural systems. Urgent action is needed to reduce CO2 emissions. In the interim, we can and must buy time for coral reefs through increased protection from sewage, sediment, pollutants, overfishing, development, and other stressors, all of which we know can damage coral health. The time to act is now. The canary in the coral-coal mine is dead, but we still have time to save the miners. We need effective management rooted in solid interdisciplinary science and coupled with stakeholder buy in, working at local, regional, and international scales alongside global efforts to give reefs a chance.https://nsuworks.nova.edu/occ_icrs/1000/thumbnail.jp