Detecção de leucócitos em imagens de vídeo de microscopia intravital usando a técnica de congruência de fase

Authors

  • Kathiani Elisa de Souza UFSCAR
  • Bruno C. Gregório da Silva UFSCAR
  • Juliana Carvalho-Tavares UFMG
  • Ricardo José Ferrari Universidade Federal de São Carlos

DOI:

https://doi.org/10.22456/2175-2745.63581

Abstract

A quantificação do número de leucócitos rolantes e aderidos presentes na microcirculação de pequenos animais é uma tarefa importante para elucidar os mecanismos de inflamações e avaliar os efeitos terapêuticos de novas drogas. Em geral, a contagem de leucócitos é realizada de maneira visual por um observador (técnico laboratorial ou especialista) usando uma sequência de imagens de microscopia intravital (MI). Entretanto, tal tarefa é demorada e suscetível a erros, devido a fadiga visual do observador e a variabilidades inter e intra observadores. Neste trabalho uma nova técnica computacional é proposta para a detecção automática de leucócitos em vídeos de MI. A técnica usa uma medida de blobness, calculada a partir da análise dos autovalores de matrizes locais de momentos de segunda-ordem da medida de congruência de fase, para realçar os leucócitos nas imagens. A detecção dos leucócitos é alcançada pela busca de máximos locais no mapa de medidas de blobness. Usando um conjunto de quadros com os centroides dos leucócitos manualmente marcados, os resultados da técnica proposta foram avaliados usando os valores das métricas medida-F1 e áreas sob as curvas precisão-revocação (AUCPRs) calculadas para cada quadro do vídeo. Uma comparação com a técnica de casamento de padrões também foi realizada. Os resultados obtidos para a técnica proposta (medida-F1=0,791, AUCPR=0,776) foram superiores em comparação com a técnica de casamento de padrões (medida-F1=0,746, AUCPR=0,670).

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Author Biography

Ricardo José Ferrari, Universidade Federal de São Carlos

Ricardo J. Ferrari received the engineer degree from the University of São Paulo, São Carlos, Brazil, in 1995, and the M.Sc. and Ph.D. degrees in Electrical Engineering from the same university, in 1998 and 2002, respectively. During his Ph.D., he was awarded with a prestigious Brazilian scholarship to do part of his studies at University of Calgary, Canada, where he worked from 1999 to 2000 on the development of medical image processing algorithms for the detection of breast cancer. Ricardo worked as an Associate Researcher in the field of medical imaging at University of Alberta from 2004 to 2005 and at Sunnybrook Hospital from 2007 to 2008. Besides his academic experiences, Ricardo has also worked for high technology medical companies in Canada, including Imaging Dynamics Company Ltd, Z-Tech Canada Ltd, and Philips Healthcare Canada. Since 2010, Ricardo is an Associate Professor with the Computer Science Department at Federal University of São Carlos (UFSCar), São Carlos, SP, Brazil. His research interests include multidimensional signal processing, statistical modeling, machine learning, computer vision, and pattern recognition. Currently, his work is focused on the development of computer-aided detection and diagnosis systems, in particular, for degenerative brain diseases (Multiple Sclerosis, Alzheimer) and dynamic analysis of cells in intravital microscopy video images.

Published

2016-12-03

How to Cite

Elisa de Souza, K., Gregório da Silva, B. C., Carvalho-Tavares, J., & Ferrari, R. J. (2016). Detecção de leucócitos em imagens de vídeo de microscopia intravital usando a técnica de congruência de fase. Revista De Informática Teórica E Aplicada, 23(2), 33–50. https://doi.org/10.22456/2175-2745.63581

Issue

Section

Regular Papers