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Esquema computacional automático para a detecção, identificação e classificação de alterações estruturais cerebrais em imagens de ressonância magnética para auxílio ao diagnóstico de pacientes com comprometimento cognitivo leve e Doença de Alzheimer leve

Processo: 18/06049-5
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado
Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2018
Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2021
Área de conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Ciência da Computação
Pesquisador responsável:Ricardo José Ferrari
Beneficiário:Katia Maria Poloni
Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Processamento de imagens   Processamento de sinais   Disfunção cognitiva   Doença de Alzheimer   Comprometimento cognitivo leve   Ressonância magnética
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Aprendizado profundo | atlas probabilístico de pontos salientes | Comprometimento cognitivo leve | Doença de Alzheimer | engenharia de características | Ressonância Magnética | Processamento de Imagens e Sinais

Resumo

A Doença de Alzheimer (DA) é a causa mais comum de demência na população mundial, representando cerca de 60% de todos os casos e afetando 20% da população com mais de 80 anos de idade. Ela é uma doença degenerativa irreversível que causa a perda da função mental devido à deterioração do tecido cerebral. A DA pode afetar pessoas de maneiras diferentes e seus sintomas têm desenvolvimento gradual. Os mais comuns incluem a dificuldade de se lembrar de novas informações, em resolver problemas simples e completar tarefas rotineiras em casa. O imageamento por Ressonância Magnética (RM) tem sido utilizado na prática clínica para auxiliar no diagnóstico e acompanhamento da DA devido ao seu excelente contraste entre os tecidos moles e sua capacidade de fornecer informações sobre a forma e a estrutura dos órgãos, permitindo, assim, a detecção de alterações induzidas pela doença no cérebro e a determinação do seu estágio. Atualmente, o principal foco das pesquisas é a detecção da DA em seu estágio inicial, visto que, neste caso, os tratamentos para prevenir ou retardar o aparecimento dos sintomas são muito mais eficazes. Porém, comparada à detecção da DA, a predição da doença no estágio de Comprometimento Cognitivo Leve (CCL) implica em um desafio ainda maior, uma vez que as alterações anatômicas, neste caso, são mais sutis. Portanto, a pesquisa e o desenvolvimento de técnicas computacionais automáticas para a classificação das imagens de RM em Cognitivamente Normais (CN), CCL e DA são essenciais para reduzir o tempo de diagnóstico e acelerar o desenvolvimento de novas terapias para ajudar a retardar ou prevenir o desenvolvimento de DA. Neste cenário, esta proposta de pesquisa tem como objetivo principal desenvolver uma técnica computacional automática capaz de detectar mudanças estruturais nas imagens de RM e utilizá-las para classificar as imagens em uma das seguintes classes: CN, CCL ou DA leve. (AU)

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Publicações científicas (5)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
POLONI, KATIA M.; DE OLIVEIRA, ITALO A. DUARTE; TAM, ROGER; FERRARI, RICARDO J.; INITI, ALZHEIMERS DIS NEUROIMAGING. Brain MR image classification for Alzheimer's disease diagnosis using structural hippocampal asymmetrical attributes from directional 3-D log-Gabor filter responses. Neurocomputing, v. 419, p. 126-135, . (18/09972-9, 18/06049-5, 18/08826-9)
DE OLIVEIRA, ITALO A. D.; POLONI, KATIA M.; FERRARI, RICARDO J.; DEHERRERA, AGS; GONZALEZ, AR; SANTOSH, KC; TEMESGEN, Z; KANE, B; SODA, P. Exploring hippocampal asymmetrical features from magnetic resonance images for the classification of Alzheimer's disease. 2020 IEEE 33RD INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON COMPUTER-BASED MEDICAL SYSTEMS(CBMS 2020), v. N/A, p. 6-pg., . (18/09972-9, 18/08826-9, 18/06049-5)
POLONI, KATIA M.; FERRARI, RICARDO J.. utomated detection, selection and classification of hippocampal landmark points for the diagnosis of Alzheimer's diseas. COMPUTER METHODS AND PROGRAMS IN BIOMEDICINE, v. 214, . (18/08826-9, 18/06049-5)
SOUZA, BRENO DA SILVEIRA; POLONI, KATIA M.; FERRARI, RICARDO J.. Detector of 3-D salient points based on the dual-tree complex wavelet transform for the positioning of hippocampi meshes in magnetic resonance images. JOURNAL OF NEUROSCIENCE METHODS, v. 341, . (18/06049-5, 18/08826-9, 17/24391-0)
POLONI, KATIA MARIA; FERRARI, RICARDO JOSE; ALZHEIMER'S DIS NEUROIMAGING INITI. A deep ensemble hippocampal CNN model for brain age estimation applied to Alzheimer's diagnosis. EXPERT SYSTEMS WITH APPLICATIONS, v. 195, p. 12-pg., . (18/06049-5, 18/08826-9)