Evaluación de un modelo de campo carcinogénico usando análisis parenquimatoso

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dc.contributor.advisorPertuz Arroyo, Said David
dc.contributor.advisorMiranda Mercado, David Alejandro
dc.contributor.authorHernández Durán, Angie Nicole
dc.contributor.evaluatorBautista Rozo, Lola Xiomara
dc.contributor.evaluatorNegrette Guzmán, Mario Felipe
dc.date.accessioned2023-03-13T16:11:59Z
dc.date.available2023-03-13T16:11:59Z
dc.date.created2023-03-13
dc.date.issued2023-03-13
dc.description.abstractEl análisis parenquimatoso ha mostrado un desempeño notable para la evaluación del riesgo de cáncer de mama, estableciéndose como una herramienta prometedora para esta tarea. Sin embargo, su principio de funcionamiento no es conocido aún. El efecto de campo carcinogénico es un fenómeno asociado con cambios genéticos y epigenéticos en grandes volúmenes de células, que las ponen en el camino de malignidad incluso antes de la aparición de signos reconocibles de cáncer. Este fenómeno se ha estudiado durante casi 70 años y la evidencia sugiere que puede inducir cambios en las propiedades bioquímicas y ópticas del tejido. En este trabajo exploramos la idea de que la cancerización del campo es el principio de trabajo subyacente del análisis parenquimatoso. Nuestra hipótesis es que los cambios genéticos y epigenéticos extendidos debido al campo carcinogénico tienen un impacto en la bioquímica de los tejidos mamarios, que luego se reflejan en los patrones parenquimatosos de las imágenes mamográficas. Para testear esta hipótesis, nuestro objetivo es comprobar si el efecto de cancerización de campo tiene repercusiones detectables a nivel mamográfico, mediante el análisis de las características parenquimatosas de la mama. Para probar esta idea, diseñamos un experimento in silico: Basándonos en la literatura sobre el efecto de campo carcinogénico, inicialmente propusimos un modelo que modifica las propiedades ópticas del tejido de una cohorte de 60 phantoms mamarios virtuales en 3D. Simulamos imágenes mamográficas de phantoms con y sin efecto de campo carcinogénico y evaluamos sus diferencias mediante análisis parenquimatoso. Específicamente, extrajimos 33 características de textura del área de la mama y analizamos sus diferencias estadísticas y equivalencia estadística utilizando la prueba t, la prueba de rangos con signos de Wilcoxon y la prueba de Kolmogorov-Smirnov. También realizamos una prueba de discriminación mediante análisis de regresión logística multinomial con regularización de Lasso. Esta investigación tiene como objetivo identificar los límites en los que se pueden detectar posibles alteraciones en el tejido mamario debido al efecto de campo carcinogénico a través del análisis parenquimatoso. Nuestros resultados pueden proporcionar evidencia para apoyar o rechazar la idea de que el efecto de campo carcinogénico es un principio de trabajo subyacente factible detrás del desempeño distintivo del análisis parenquimatoso en la evaluación de riesgo de cáncer de mama.
dc.description.abstractenglishParenchymal texture analysis has shown a remarkable performance for breast cancer risk assessment, establishing itself as a promising tool for this task. However, the working principles behind it are not well understood yet. Field cancerization is a phenomenon associated with genetic and epigenetic changes in vast volumes of cells, which put them on path of malignancy even before the apparition of recognizable cancer signs. This phenomenon has been studied for nearly 70 years and evidence suggests that it can induce changes in the biochemical and optical properties of the tissue. In this work we explore the idea that field cancerization is the underlying working principle of parenchymal texture analysis. We hypothesize that the extended genetic and epigenetic changes due to field cancerization have an impact in the biochemistry of the breast tissues, which are then reflected in the parenchymal patterns of mammography images. To test this hypothesis, our objective is to test whether the field cancerization effect has repercussions that are detectable at the mammography level, via the analysis of the parenchymal features of the breast. To test this idea we designed an in silico experiment: Based on the literature on field cancerization, we first proposed a model that modifies the optical properties of the tissue of a cohort of 60 virtual 3D breast phantoms. We simulated mammography images from phantoms with and without field cancerization, and assessed their differences using parenchymal analysis. Specifically, we extracted 33 parenchymal features from the breast area and analyzed their statistical differences and statistical equivalence using t-test, Wilcoxon signed rank test and Kolmogorov-Smirnov test. We also performed a discrimination test using multinomial logistic regression analysis with Lasso regularization. This investigation aims to identify the limits at which potential alterations in the breast tissue due to field cancerization can be detected via parenchymal analysis. Our results can provide evidence to support or reject the idea that field cancerization is a feasible underlying working principle behind the distinctive performance of parenchymal texture analysis in breast cancer risk assessment.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Física
dc.description.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-9391-7157
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/12520
dc.language.isoeng
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programMaestría en Física
dc.publisher.schoolEscuela de Física
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectEvaluación de riesgo de cáncer de mama
dc.subjectAnálisis parenquimatoso
dc.subjectMamografía
dc.subjectEfecto de campo carcinogénico
dc.subject.keywordBreast Cancer Risk Assessment
dc.subject.keywordParenchymal Analysis
dc.subject.keywordMammography
dc.subject.keywordField Cancerization
dc.titleEvaluación de un modelo de campo carcinogénico usando análisis parenquimatoso
dc.title.englishEvaluation of a Model of Field Cancerization using Parenchymal Analysis
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
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