Exportar este item: EndNote BibTex

Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/5700
Tipo do documento: Dissertação
Título: Geração de tomografia cardíaca com contraste sintético a partir de imagens de tomografia cardíacas sem contraste utilizando modelos de difusão
Título(s) alternativo(s): Generation of synthetic contrast-enhanced cardiac tomography from non-contrast cardiac tomography images using diffusion models
Autor: FERREIRA, Victor Rogerio Sousa 
Primeiro orientador: PAIVA, Anselmo Cardoso de
Primeiro coorientador: RENNA, Francesco
Primeiro membro da banca: PAIVA, Anselmo Cardoso de
Segundo membro da banca: RENNA, Francesco
Terceiro membro da banca: PEDROSA, João Manuel
Quarto membro da banca: SILVA, Aristófanes Correa
Resumo: Esta dissertação propõe o uso de um modelo de difusão adversária baseado em aprendizagem profunda para abordar a tradução de imagens de tomografia computadorizada (TC) sem contraste do coração em imagens sintéticas compatíveis com imagens adquiridas com injeção de contraste. O trabalho investiga desafios na tradução de imagens médicas combinando conceitos de redes adversárias generativas (GANs) e modelos de difusão. Os resultados foram avaliados por meio de algumas métricas como: Relação sinal-ruído de pico (PSNR), índice de similaridade estrutural (SSIM), Frechet Inception Distance (FID) e Raiz do Erro Médio Quadrado (RMSE) para demonstrar o desempenho do modelo na geração de imagens com contraste sintético, preservando a qualidade e a similaridade visual. O modelo proposto obteve os seguintes melhores resultados, sendo que para PSNR = 32,85, SSIM = 0,766 e FID = 42,348. O CyTran obteve o melhor RMSE, de 0,14, enquanto o modelo teve o pior de 0,2. Também é apresentada uma comparação dos resultados obtidos com as redes CyTran, Cycle-GAN e Pix2Pix. Embora os resultados obtidos sejam promissores, a análise do RMSE indica que ainda existem desafios a serem superados, destacando a necessidade de melhorias contínuas. A intersecção de GANs e modelos de difusão promete avanços futuros, contribuindo significativamente para a prática clínica.
Abstract: This dissertation proposes the use of a deep learning-based adversarial diffusion model to address the translation of contrast-free computed tomography (CT) images of the heart into synthetic images compatible with images acquired with contrast injection. The work investigates challenges in medical image translation by combining concepts from generative adversarial networks (GANs) and diffusion models. The results were evaluated through several statistics such as Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR), Structural Similarity Index (SSIM), Frechet Inception Distance (FID), and Root Mean Square Error (RMSE) to demonstrate the model’s performance in generating images with synthetic contrast while preserving quality and visual similarity. The proposed model achieved the following best results: PSNR = 32.85, SSIM = 0.766, and FID = 42.348. CyTran obtained the best RMSE of 0.14, while the model had the worst of 0.2. A comparison of the results obtained with CyTran, Cycle-GAN, and Pix2Pix networks is also presented. Although the obtained results are promising, the analysis of RMSE indicates that there are still challenges to be overcome, highlighting the need for continuous improvements. The intersection of GANs and diffusion models promises future advancements, significantly contributing to clinical practice.
Palavras-chave: modelos de difusão;
tradução de imagens;
redes adversárias;
U-Net;
diffusion models.
image translation.
adversarial networks.
U-Net.
Área(s) do CNPq: Engenharia Elétrica
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Maranhão
Sigla da instituição: UFMA
Departamento: DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DA ELETRICIDADE/CCET
Programa: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ELETRICIDADE/CCET
Citação: FERREIRA, Victor Rogerio Sousa. Geração de tomografia cardíaca com contraste sintético a partir de imagens de tomografia cardíacas sem contraste utilizando modelos de difusão. 2024. 65 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Eletricidade/CCET) - Universidade Federal do Maranhão, São Luís, 2024.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/5700
Data de defesa: 15-Mai-2024
Aparece nas coleções:DISSERTAÇÃO DE MESTRADO - PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOGRAFIA

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
Victor_Rogerio.pdfDissertação de Mestrado3,24 MBAdobe PDFBaixar/Abrir Pré-Visualizar


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.