Detecção de artefatos em cintilografia miocárdica utilizando inteligência artificial
| dc.contributor.advisor-co1 | Nogueira, Solange Amorim | |
| dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4114143338280079 | |
| dc.contributor.advisor1 | Calixto, Wesley Pacheco | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/9073478192027867 | |
| dc.contributor.referee1 | Calixto, Wesley Pacheco | |
| dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/9073478192027867 | |
| dc.contributor.referee2 | Nogueira, Solange Amorim | |
| dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/4114143338280079 | |
| dc.contributor.referee3 | Yamaga, Lilian Yuri Itaya | |
| dc.contributor.referee3Lattes | http://lattes.cnpq.br/8814949018051592 | |
| dc.contributor.referee4 | Coimbra, António Paulo Mendes Breda Dias | |
| dc.contributor.referee5 | Reis, Márcio Rodrigues da Cunha | |
| dc.contributor.referee5Lattes | http://lattes.cnpq.br/1167385371830496 | |
| dc.creator | Luz, Fernanda Ambrogi Barbosa da | |
| dc.creator.Lattes | https://lattes.cnpq.br/9622930211428357 | |
| dc.date.accessioned | 2025-10-23T14:43:20Z | |
| dc.date.available | 2025-10-23T14:43:20Z | |
| dc.date.issued | 2025-06-18 | |
| dc.description.abstract | This work proposes the use of artificial intelligence techniques, specifically convo- lutional neural networks and nnU-Net, to enhance the identification of artifacts in myocardial perfusion scintigraphy images, with the goal of assisting the techni- cal team in the initial assessment of image quality for the exam in question. The methodology involved data collection in a clinical setting, followed by data prepara- tion and analysis using the 3D Slicer platform for manual segmentation of the left ventricle in the initial stage, culminating in the application and validation of the mo- dels using nnU-Net. The project then progressed to a second phase, which included manual segmentation of artifacts and a new application of AI models for automa- ted segmentation, with a focus on improving the precision of artifact identification in myocardial perfusion scintigraphy. Based on the preliminary results of the left ventricular segmentation demonstrated by internal validation, with Dice coefficient Dc = 87% and σ ± 6% and external validation of Dc = 88.46% with standard devi- ation of σ ± 7.48% and agreement of at least 80% of the segmentations performed, the process continues with the artifact segmentations. As a final result, we obtained the application of different optimization models with a Dice coefficient ranging from 0.300 to 0.940, a threshold of 0.853, the area under the ROC curve was AUC= 0.946, perfect specificity in all scenarios and modest sensitivity, indicating that the model tends not to signal some cases of interference between artifacts and the left ventri- cle. Furthermore, external validation with specialist doctors demonstrated a value of more than 60% agreement between the masks made by the specialist and the AI models, demonstrating the usefulness and assistance that the use of computational models applied in medical practice can provide to the healthcare team. | eng |
| dc.description.resumo | Este trabalho propõe o uso de técnicas de inteligência artificial, especificamente redes neurais convolucionais e nnU-Net, para aprimorar a identificação de artefatos em imagens de cintilografia de perfusão miocárdica, visando auxiliar a equipe técnica na avaliação inicial da qualidade de imagem no exame em questão. A metodologia incluiu a coleta de dados em ambiente clínico, seguida pela preparação e análise dos dados utilizando a Plataforma 3D Slicer para segmentação manual do ventrículo esquerdo na primeira etapa até aplicação e validação dos modelos por meio da nn- Unet. O projeto seguiu para uma segunda fase com a segmentação manual dos artefatos e nova aplicação de modelos de IA para a segmentação automatizada, com foco na precisão da identificação de artefatos em cintilografia miocárdica. Com os resultados preliminares da segmentação do ventrículo esquerdo demonstrados por meio da validação interna, com coeficiente de Dice Dc = 87% e σ ± 6% e validação externa de Dc = 88, 46% com desvio padrão de σ ± 7, 48% e concordância de pelo menos 80% das segmentações realizadas, o processo continua com as segmentações dos artefatos. Como resultado final, obtivemos a aplicação de diferentes modelos de otimização com coeficiente de Dice variando entre 0,300 a 0,940, limiar de 0,853, área sob a curva ROC foi AUC= 0, 946, especificidade perfeita em todos os cenários e sensibilidade modesta indicando que o modelo tende a não sinalizar alguns casos de interferência entre artefatos e ventrículo esquerdo. Além disso, a validação externa com médicos especialistas demonstrou valor superior a 60% de concordância entre as máscaras realizadas pelo especialista e pelo modelos de IA demonstrando a utilidade e assistência que o uso de modelos computacionais aplicadas na prática médica podem exercer para equipe assistencial. | |
| dc.description.sponsorship | Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás | |
| dc.identifier.citation | LUZ, F. A. B. Detecção de artefatos em cintilografia miocárdica utilizando inteligência artificial. 2025. 107 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e de Computação) – Escola de Engenharia Elétrica, Mecânica e de Computação, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2025. | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/14815 | |
| dc.language | Português | por |
| dc.publisher | Universidade Federal de Goiás | |
| dc.publisher.country | Brasil | por |
| dc.publisher.department | Escola de Engenharia Elétrica, Mecânica e de Computação - EMC (RMG) | |
| dc.publisher.initials | UFG | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica e da Computação (EMC) | |
| dc.rights | Acesso Aberto | |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject | Artefatos | por |
| dc.subject | Cintilografia miocárdica | por |
| dc.subject | Aprendizado Profundo | por |
| dc.subject | nn-Unet | por |
| dc.subject | Artifacts | eng |
| dc.subject | Myocardial scintigraphy | eng |
| dc.subject | nnU-net | eng |
| dc.subject | Deep learning | eng |
| dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS | |
| dc.title | Detecção de artefatos em cintilografia miocárdica utilizando inteligência artificial | |
| dc.title.alternative | Artifact detection in myocardial scintigraphy using artificial in- telligence | eng |
| dc.type | Dissertação |
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