Algoritmos matemáticos como auxílio em potencial no diagnóstico diferencial e neoplasias do tórax

Orientador: Konradin Metze Dissertação (mestrado) ¿ Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas Resumo: A análise da textura nuclear se torna cada vez mais importante no auxílio ao diagnóstico de neoplasias malignas. A textura da cromatina dos núcleos das células requer atenção por patologistas, pois a textura revela as alterações que acompanham. diferenciação e carcinogênese. Neste sentido a dimensão fractal e a lacunaridade se apresentam com potenciais descritores matemáticos de textura. Já foi demonstrado que a dimensão fractal da cromatina nuclear de tecido neoplásico pode ser utilizada para o diagnóstico. A lacunaridade atua como descritor complementar pois algumas estruturas celulares podem apresentar o mesmo valor de dimensão fractal. O objetivo deste estudo diagnosticar e diferenciar neoplasias por características de textura por análise de imagens de preparações citológicas de rotina. Foram analisados 5278 núcleos de 132 casos de preparações citológicas provenientes do Hospital das Clínicas da Unicamp HC, dentre eles 29 Adenocarcinomas, 30 Carcinoma Epidermóide e 49 Carcinoma neuroendócrino de pequenas células e comparados com 24 preparações citológicas de sem evidência de neoplasia. A dimensão fractal foi determinada com imagens transformadas em escala de cinza pelo método Diffrent Box-Counting estendido para pseudo 3D e a Lacunaridade foi determinada a partir de imagens binarizadas. A idade média dos pacientes foi de 61 anos, também pode ser observado na análise estatística que a maioria dos pacientes do sexo masculino. Na análise de variância (ANOVA) demonstrou diferenças entre os subtipos tumorais com uma exceção: não foi possível demonstrar diferenças entre núcleos de carcinomas epidermóide e núcleos de adenocarcinoma. A lacunaridade demonstrou ser um valioso complemento especialmente para o diagnóstico diferencial entre células benignas e malignas Abstract: Nuclear texture analysis is becoming increasingly important in helping to diagnose malignant neoplasms. The texture of the chromatin of the nuclei of the cells requires attention by pathologists because the texture reveals the alterations that the cells undergo. metabolic, proliferative and specialization in this sense the fractal dimension and the lacunarity are presented with potential mathematical descriptors of texture. It has already been demonstrated that the fractal dimension of neoplastic tissue nuclear chromatin can be used for diagnosis. The lacunarity acts as a complementary descriptor because some cellular structures may present the same value of fractal dimension. The objective of this study is to diagnose and differentiate neoplasms by texture characteristics by image analysis of routine cytological preparations. We analyzed 5278 nuclei from 132 cases of cytological preparations from the Hospital das Clinicas - Unicamp HC, among them 29 Adenocarcinomas, 30 Epidermal Carcinoma and 49 Neuroendocrine Carcinoma of small cells and compared with 24 cytological preparations of no evidence of neoplasia. The fractal dimension was determined with images transformed into grayscale by the Different Box Counting method extended to pseudo 3D and the Lacunarity was determined from binarized images. The mean age of the patients was 61 years, predominantly male patients. Analysis of variance (ANOVA) showed statistically significant differences between nuclei of benign and malignant cells and between the nuclear texture of subtypes with one exception: we could not demonstrate differences between the nuclear texture of adenocarcinomas and squamous cell carcinomas. Lacunarity showed to reveal important complementary information especially for the differentiation of benign and malignant cells Mestrado Fisiopatologia Médica Mestra em Ciências CNPQ 164847/2018-9