Classificação de nódulos pulmonares em maligno e benigno usando o índice de diversidade taxonômica e distância média filogenética

Abstract

O câncer de pulmão apresenta a maior causa de morte entre os pacientes em todo o mundo, além de ser uma das menores taxas de sobrevida após o diagnóstico. Portanto, existe uma necessidade crescente de utilizar meios alternativos de diagnóstico para esse tipo de tumor, tornando-se uma ferramenta importante, pois reduz o grau de incerteza no diagnóstico, fornecendo ao médico especialista uma fonte de informação adicional. A metodologia proposta é baseada em técnicas de processamento de imagem e reconhecimento de padrões. Utilizamos índices da Ecologia, chamados índice de diversidade taxonômica ( ) e distância média filogenética (MPD), como descritores de textura, para sugerir uma malignidade ou benignidade do nódulo pulmonar. O cálculo desses índices é baseado em árvores filogenéticas. Esses descritores são usados para o algoritmo genético que gera o melhor modelo de treinamento para ser usado com um classificador de máquina de vetor de suporte. Nos testes, foram usados 1.405 nódulos (1.011 benignos e 394 malignos) do banco de dados LIDC-IDRI. A base foi dividida em dois grupos: treino e teste, com proporções de 80% e 20%, respectivamente. A metodologia apresenta sensibilidade de 93,42%, especificidade de 91,21%, precisão de 91,81% e uma curva ROC de 0,94.