Proyecto de Tesis
Maestría en Ingeniería - Ingeniería de Sistemas y Computación

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Contenido

• Identificación del proyecto
• Formulación de problema
• Objetivos

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Identificación del proyecto

Título: Morfometría en imágenes de cervix para el diagnóstico de lesiones escamosas intraepiteliales.

Autor: Ing. Eduard Leonardo Sierra Ballén

Director: Eduardo Romero Ph.D.

Asesora área de patología: Dra. Jinneth Acosta Forero

Formulación del problema

La biopsia de cervix es uno de los estudios que se realizan para la determinación de alteraciones histopatológicas y permite ayudar en el diagnóstico de lesiones escamosas intraepiteliales. A las muestras se les aplica un método de tinción (Hematoxilina-Eosina) y se observan en el microscopio. El patólogo determina si hay alteraciones basándose en los siguientes criterios: perdida de la polaridad de las células, mitosis anormales, alteración de la relación núcleo-citoplasma, hipercromasia nuclear y alteración de la maduración. En general los patólogos tienen un alto grado de seguridad cuando la muestra es normal o cuando definitivamente tiene displasia, pero es muy difícil determinar el estado en algunos casos en los cuales se presenta un desorden celular temprano. Esto es muy importante, puesto que la efectividad de los tratamientos dependen directamente de un diagnóstico temprano y de la posibilidad de hacer seguimiento y/o tratamiento a las pacientes que verdaderamente presentan patología pre-neoplásica.

En este contexto, es de interés encontrar métodos automáticos o semiautómaticos de medida, que puedan ser usados como herramientas para objetivar diagnósticos. Para lograr esto se deben hacer medidas morfométricas que sean compatibles con los criterios que usan los patólogos en su diagnóstico. Las siguientes imágenes son ejemplos que se van a trabajar en el proyecto:

Imagen en la cual se observa una mitosis y desorden en la polarización del núcleo de las células

Imagen en donde se observa desorden en la proliferación de células hacia la parte exterior del tejido (izquierda de la imagen) y desorden en la polarización del núcleo de las células

Cómo aproximación inicial se plantea el problema de determinar los núcleos de las células su polaridad y proliferación en la diferentes regiones de la imagen, para esto se tendrán en cuenta los siguientes casos básicos:

1. Núcleo aislado	2. Núcleos pegados con fronteras definidas	3. Núcleos traslapados	4. Mitosis celular

Objetivos

Objetivo Principal

Desarrollar métodos automáticos o semiautómaticos de medida, que puedan ser usados como herramientas que permitan dar diagnósticos más objetivos de lesiones escamosas basados de imágenes de cérvix.

Objetivos Específicos

• Determinar que criterios de los empleados por los patólogos son apropiados para construir una morfometría de manera automática o semi-automática usando procesamiento digital de imágenes.
• Implementar algoritmos que permitan segmentar núcleos de células en imágenes de cervix.
• Implementar algoritmos para morfometría usando criterios usados por patólogos en sus diagnósticos.
• Desarrollar una herramienta que pueda ser usada como apoyo por patólogos en el diagnóstico de lesiones escamosas en imágenes de cervix.

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Resultados

Imagen original	Imagen original grises (YIQ)	Segmentación en color usando KNN con 3 clases	Segmentación en color usando un perceptrón 3 clases
Segmentación en color usando SVM 3 clases	Segmentación en color usando SVM 4 clases	Segmentación en grises usando K-Means 3 centros	Segmentación en grises usando K-Means 4 centros

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