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Un paseo por las demandas en el área de Bioingeniería de FCEFyN

y la mucha o poquita

matemática/ciencia de datos que hay detrás

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imágenes vs combinatoria algebraica ¿?

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Algoritmo

de compresión

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Algoritmo compresión

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Algoritmo compresión

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¿que usamos? ¿Lenguaje?

Las columnas de H’

son autovectores de la matriz de adyacencia

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Aquí el trabajo completo

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Estudio de Cariotipo

Patrón Cromosómico del Paciente

aaa

22 Pares autosómicos

1 Par Sexual

46 Cromosomas

Detectar Alteraciones Cromosómicas

Diagnosticar Enfermedades Genéticas

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Mejora de Brillo y Contraste

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Segmentación de la Imagen

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Operaciones Morfológicas

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Segmentación y Etiquetado en la Práctica

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Desarrollo de Planilla de Cariotipo

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¿que usamos?

FILTRADO ESPACIAL

  • LINEAL
  • NO LINEAL

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LENGUAJE INGENIERIL

LENGUAJE MATEMÁTICO

correlación

convolución

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Ejemplo de FILTROS LINEALES ( BORDES)

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Ejemplo de FILTROS LINEALES(SUAVIZADO)

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FILTROS DE ORDEN (no lineales)

X1

X2

X3

X4

X5

X6

X7

X8

X9

10

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8

7

15

10

9

6

20

6

7

8

9

10

10

15

20

24

Menor

Mayor

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FILTROS DE MÍNIMO (no lineal)

X1

X2

X3

X4

X5

X6

X7

X8

X9

10

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8

7

15

10

9

6

20

6

7

8

9

10

10

15

20

24

Menor

Mayor

MÍNIMO

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FILTROS DE MÍNIMO (no lineal)

X1

X2

X3

X4

X5

X6

X7

X8

X9

10

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8

7

6

10

9

6

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6

7

8

9

10

10

15

20

24

Menor

Mayor

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FILTROS DE MEDIANA (no lineal)

X1

X2

X3

X4

X5

X6

X7

X8

X9

10

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8

7

15

10

9

6

20

6

7

8

9

10

10

15

20

24

Menor

Mayor

MEDIANA

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FILTROS DE MEDIANA (no lineal)

X1

X2

X3

X4

X5

X6

X7

X8

X9

10

24

8

7

10

10

9

6

20

6

7

8

9

10

10

15

20

24

Menor

Mayor

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FILTROS DE MÁXIMO (no lineal)

X1

X2

X3

X4

X5

X6

X7

X8

X9

10

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8

7

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10

9

6

20

6

7

8

9

10

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15

20

24

Menor

Mayor

MÁXIMO

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FILTROS DE MÁXIMO (no lineal)

X1

X2

X3

X4

X5

X6

X7

X8

X9

10

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8

7

24

10

9

6

20

6

7

8

9

10

10

15

20

24

Menor

Mayor

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FILTRO DE MÁXIMO

FILTRO DE MÍNIMO

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operaciones punto a punto

(no consideran una vecindad del pixel)

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¿Lenguaje?

Lenguaje de Programación: Python

Segmentación y Operaciones Morfológicas

OpenCV 

Etiquetado y Obtención de Información

Skimage

Transformación de Imágenes

Pillow

Aplicación de Filtros y otras Operaciones 

Scipy - Ndimage

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hard

& soft

skills

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Índice de Densidad Mamaria

Verónica Tessino y Valeria Rulloni

Aquí el trabajo completo

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�ANTECEDENTE: CLASIFICACIÓN AUTOMÁTICA DE DENSIDAD MAMARIA

  • Base de datos de mamografías digitales: 6613 imágenes correspondientes a 1576 estudios.

(a: 473; b: 2703; c: 2797; d: 423.)

  • Pre-procesamiento: adecuación de la imagen y extracción de características.

  • Programa: a partir de las características obtenidas se elaboró un algoritmo que clasifica automáticamente la densidad mamaria basándose en el sistema BI-RADS.
  • Resultados: el modelo obtuvo un promedio de aciertos del 76% en relación a la clasificación dada previamente por el personal médico.

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ETAPAS SIGUIENTES

PROBLEMÁTICAS EMERGENTES

  • Valoración de la densidad condicionada por la subjetividad y experiencia del profesional.
  • Precisión mejorable para aplicaciones médicas.
  • Elaboración de una interfaz de usuario.

SOLUCIÓN PROPUESTA

Implementar técnicas de análisis de datos y aprendizaje automático con la finalidad de inferir una variable latente continua que permita cuantificar la relación entre la imagen y densidad radiológica asociada.

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PROGRAMA FINAL

Crear una interfaz gráfica en la cual el usuario pueda ingresar mamografías para su clasificación e imprima en pantalla la categoría BI-RADS resultante y la densidad numérica.

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¿que usamos?

Procesamiento de imágenes + Ciencia de Datos

extracción de features

reducción de dimensionalidad PCA

algoritmo supervisado

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Agrupamiento de pacientes con migraña

Necesidad de Centro de Salud del ámbito privado. Instituto Conci-Carpinella

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Descripción del dataset

Quedo conformado por 50 pacientes adultos con:�- T1 3D que contiene entre 128-256 cortes por volumen. �- Evaluación neurocognitiva (ENP): con variables tanto cuantitativas como categóricas relacionadas al estado anímico del paciente, esferas cognitivas, emocionales, etc..

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Sustancia Gris segmentada

Sustancia Blanca segmentada

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Features obtenidas

  • Categóricas
    • Atención
    • Velocidad de procesamiento
    • Memoria �

  • Numéricas
    • Depresión
    • Ansiedad
    • Estrés
    • Hit 6
    • MIDAS
    • Volumen de Sustancia Gris (C1)
    • Volumen de Sustancia Blanca (C2)
    • Volumen de LCR (LCR)
    • Volúmenes Areas de Brodmann

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Elección de modelo correcto

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Agrupamiento de pacientes migrañosos

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¿que usamos?

procesamiento de imágenes + ciencia de datos

extracción de features

reducción de dimensionalidad UMAP

algoritmo no supervisado (k-means)

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¡GRACIAS!