Caracterização e Classificação de Conjuntos Desbalanceados de Dermoscopias

Autores

  • Newton Spolaôr Universidade Estadual do Oeste do Paraná
  • Huei Diana Lee Universidade Estadual do Oeste do Paraná
  • Weber Shoity Resende Takaki Universidade Estadual do Oeste do Paraná
  • Leandro Augusto Ensina Universidade Estadual do Oeste do Paraná
  • Antonio Rafael Sabino Parmezan Universidade Estadual do Oeste do Paraná
  • Matheus Maciel Universidade Estadual do Oeste do Paraná
  • Claudio Saddy Rodrigues Coy Universidade Estadual de Campinas
  • Feng Chung Wu Universidade Estadual do Oeste do Paraná

DOI:

https://doi.org/10.59681/2175-4411.v15.iEspecial.2023.1085

Palavras-chave:

Neoplasias Cutâneas, Informática Médica, Inteligência Artificial

Resumo

Objetivo: Investigar técnicas de inteligência computacional para caracterizar e classificar conjuntos desbalanceados de lesões dermoscópicas. Métodos: O método desenvolvido contempla técnicas para pré-processamento de imagens, extração de atributos (características), sobreamostragem, seleção de atributos, e construção e avaliação de classificadores. Vinte configurações do método foram avaliadas em 274 dermoscopias públicas com 48 melanomas e 226 nevos. Resultados: Atingiu-se a maior acurácia média, 83,57%, após reduzir o número de características em pelo menos 48,86%. Em geral, a sobreamostragem melhorou a sensitividade média. Conclusão: Os melhores resultados do método na caracterização e classificação de um conjunto desbalanceado de dermoscopias foram promissores e competitivos com algumas referências recentes.

Biografia do Autor

Newton Spolaôr, Universidade Estadual do Oeste do Paraná

Doutor, Laboratório de Bioinformática, Universidade Estadual do Oeste do Paraná – LABI/UNIOESTE, Foz do Iguaçu (PR), Brasil.

Huei Diana Lee, Universidade Estadual do Oeste do Paraná

Professora Associada-III Doutora do Centro de Engenharias e Ciências Exatas, Laboratório de Bioinformática, Universidade Estadual do Oeste do Paraná – LABI/UNIOESTE, Foz do Iguaçu (PR), Brasil.

Weber Shoity Resende Takaki, Universidade Estadual do Oeste do Paraná

Doutor, Laboratório de Bioinformática, Universidade Estadual do Oeste do Paraná – LABI/UNIOESTE, Foz do Iguaçu (PR), Brasil.

Leandro Augusto Ensina, Universidade Estadual do Oeste do Paraná

Mestre, Laboratório de Bioinformática, Universidade Estadual do Oeste do Paraná – LABI/UNIOESTE, Foz do Iguaçu (PR), Brasil.

Antonio Rafael Sabino Parmezan, Universidade Estadual do Oeste do Paraná

Doutor, Laboratório de Bioinformática, Universidade Estadual do Oeste do Paraná – LABI/UNIOESTE, Foz do Iguaçu (PR), Brasil.

Matheus Maciel, Universidade Estadual do Oeste do Paraná

Bacharel, Laboratório de Bioinformática, Universidade Estadual do Oeste do Paraná – LABI/UNIOESTE, Foz do Iguaçu (PR), Brasil.

Claudio Saddy Rodrigues Coy, Universidade Estadual de Campinas

Professor Titular Doutor da Faculdade de Ciências Médicas, Universidade Estadual de Campinas – FCM/UNICAMP, Campinas (SP), Brasil.

Feng Chung Wu, Universidade Estadual do Oeste do Paraná

Professor Associado-III Doutor do Centro de Educação, Letras e Saúde, Laboratório de Bioinformática, Universidade Estadual do Oeste do Paraná – LABI/UNIOESTE, Foz do Iguaçu (PR), Brasil. Professor Doutor da Faculdade de Ciências Médicas, Universidade Estadual de Campinas – FCM/UNICAMP, Campinas (SP), Brasil.

Referências

Bansal P, Garg R, Soni P. Detection of melanoma in dermoscopic images by integrating features extracted using handcrafted and deep learning models. Comput Ind Eng. 2022;168:108060.

Kaur R, GholamHosseini H, Sinha R. Hairlines removal and low contrast enhancement of melanoma skin images using convolutional neural network with aggregation of contextual information. Biomed Signal Process Control. 2022;76:103653.

Pathan S, Ali T, Vincent S, Nanjappa Y, David RM, Kumar OP. A dermoscopic inspired system for localization and malignancy classification of melanocytic lesions. Appl Sci (Basel). 2022;12(9):4243.

Popecki P, Jurczyszyn K, Ziętek M, Kozakiewicz M. Texture analysis in diagnosing skin pigmented lesions in normal and polarized light - a preliminary report. J Clin Med. 2022 Apr 29;11(9):2505.

Alazzam MB, Alassery F, Almulihi A. Diagnosis of melanoma using deep learning. Math Probl Eng. 2021;2021:1423605.

Javaid A, Sadiq M, Akram F. Skin cancer classification using image processing and machine learning. In: Zafar-Uz-Zaman M, Siddiqui NA, Iqbal M, et al., editors. Proceedings of the 18th International Bhurban Conference on Applied Sciences and Technologies; 2021; Islamabad, Pakistan. [New York]: Curran Associates; 2021. p. 439-44.

Valdés-Morales KL, Peralta-Pedrero ML, Cruz FJ, Morales-Sánchez MA. Diagnostic accuracy of dermoscopy of actinic keratosis: a systematic review. Dermatol Pract Concept. 2020;10(4):e2020121.

Lee HD, Mendes AI, Spolaôr N, Oliva JT, Sabino Parmezan AR, Chung WF, et al. Dermoscopic assisted diagnosis in melanoma: Reviewing results, optimizing methodologies and quantifying empirical guidelines. Knowl-Based Syst. 2018;158:9-24.

Instituto Nacional de Câncer (BR). Estimativa 2020: incidência de câncer no Brasil [Internet]. Rio de Janeiro: Instituto Nacional de Câncer; 2019 [cited 2022 Jul 13]. Available from: https://www.inca.gov.br/sites/ufu.sti.inca.local/files//media/document//estimativa-2020-incidencia-de-cancer-no-brasil.pdf.

Chollet F, Allaire JJ. Deep learning in R. Shelter Island: Manning publications; 2018. 335 p.

Witten IH, Frank E, Hall MA, Pal CJ. Data mining: practical machine learning tools and techniques. 4a. ed. Burlington: Morgan Kaufmann; 2016. 654 p.

Liu H, Motoda H. Computational methods of feature selection. Boca Ratón: Chapman & Hall/CRC; 2007. 411 p.

Chawla NV, Bowyer KW, Hall LO, Kegelmeyer WP. SMOTE: synthetic minority over-sampling technique. J Artif Intell Res. 2002;16(1):321-57.

Grezzana APB, Lee HD, Spolaôr N, Wu FC. Extração e Seleção de Atributos para Processamento e Análise de Imagens Médicas. In: Pró-Reitoria de Pesquisa da Universidade de São Paulo, editor. Anais do Simpósio Internacional de Iniciação Científica e Tecnológica da USP; 2021; São Carlos, Brasil. São Paulo: Universidade de São Paulo; 2021. p. 1-1.

Grezzana APB, Lee HD, Spolaôr N, Wu FC. Segmentação, Caracterização e Classificação de Imagens Dermoscópicas Usando Seleção de Atributos. In: Comitê Assessor de Bolsas de Iniciação Científica da Universidade Estadual do Oeste do Paraná, editor. Anais do Encontro Anual de Iniciação Científica, Tecnológica e Inovação da Unioeste; 2021; Cascavel, Brasil. Cascavel: Universidade Estadual do Oeste do Paraná; 2021. p. 1-1.

Merck Sharp & Dohme. Nevos [Internet]. Rahway: Merck Sharp & Dohme; 2020 [cited 2022 Jul 13]. Available from: https://www.msdmanuals.com/pt-br/casa/dist%C3%BArbios-da-pele/tumores-cut%C3%A2neos-n%C3%A3o-cancerosos/nevos.

Kuhn M, Johnson K. Applied predictive modelling. New York: Springer; 2013. 613 p.

Haralick RM, Shanmugam K, Dinstein I. Textural features for image classification. IEEE Trans Syst Man Cybern. 1973;SMC-3(6):610-21.

Laws KI. Texture energy measures. In: Baumann LS, editor. Proceedings of the Defense Advanced Research Projects Agency Image Understanding Workshop; 1979; Los Angeles, United States. [Arlington]: Science Applications; [1979?]. p. 47-51.

Smit S, Hoefsloot HCJ, Smilde AK. Statistical data processing in clinical proteomics. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2008;866(1):77-88.

Carvalho VAM, Spolaôr N, Cherman EA, Monard MC. A Framework for Multi-label Exploratory Data Analysis: ML-EDA. In: Ezzatti P, Delgado A, editors. Proceedings of the Latin American Computing Conference; 2014; Montevidéu, Uruguai. [New York]: Curran Associates; 2014. p. 1-12.

Oliva JT, Lee HD, Spolaôr N, Coy CSR, Chung WF. Prototype system for feature extraction, classification and study of medical images. Expert Syst and Appl. 2016;63:267-83.

Amadasun M, King R. Textural features corresponding to textural properties. IEEE Trans Syst Man Cybern. 1989;19(5):1264-74.

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Publicado

20-07-2023

Como Citar

Spolaôr, N., Lee, H. D., Takaki, W. S. R., Ensina, L. A., Parmezan, A. R. S., Maciel, M., … Wu, F. C. (2023). Caracterização e Classificação de Conjuntos Desbalanceados de Dermoscopias. Journal of Health Informatics, 15(Especial). https://doi.org/10.59681/2175-4411.v15.iEspecial.2023.1085

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