Aprendizado de máquina aplicado à elipsometria espectroscópica para o diagnóstico sorológico de malária

dc.creatorVictor Hugo Silva de Paiva
dc.date.accessioned2025-03-21T17:29:46Z
dc.date.accessioned2025-09-09T01:11:26Z
dc.date.available2025-03-21T17:29:46Z
dc.date.issued2025-02-10
dc.description.abstractMalaria is a serious disease that primarily affects tropical and less developed regions of the world. Infected patients need to be diagnosed and treated quickly to prevent the progression of the disease to potentially fatal stages. However, various technical and economic barriers hinder access to and adoption of currently available diagnostic methods. This study presents a new malaria diagnostic method that is simple, effective, low-cost, rapid, and does not require the use of biomarkers. To achieve this, an artificial intelligence-based code was developed, capable of differentiating healthy individuals from those reactive to malaria by processing Mueller Matrix spectroscopy data from blood serum samples. The developed models demonstrated performance with AUC values above 0.9 in classifying negative and malaria-reactive individuals, in addition to providing physically consistent results in the near-infrared region. Furthermore, the models can distinguish patients from endemic and non-endemic areas, offering a promising approach for diagnostics in different epidemiological contexts.
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/80831
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectMatriz de Mueller
dc.subjectAnálise espectral
dc.subjectAprendizado do computador
dc.subjectMalária
dc.subject.otherMatriz de Mueller
dc.subject.otherEspectroscopia
dc.subject.otherAprendizado de máquina
dc.subject.otherDiagnóstico
dc.subject.otherMalária
dc.titleAprendizado de máquina aplicado à elipsometria espectroscópica para o diagnóstico sorológico de malária
dc.title.alternativeMachine learning applied to spectroscopic ellipsometry for serological diagnosis of malaria
dc.typeDissertação de mestrado
local.contributor.advisor-co1Paulo Henrique Ribeiro Amaral
local.contributor.advisor1Juan Carlos González Pérez
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5823693783449791
local.contributor.referee1Luis Eugenio Fernandez Outon
local.contributor.referee1Raphael Rocha Wenceslau
local.contributor.referee1Eduardo Nery Duarte de Araújo
local.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4978950791567179
local.description.resumoA malária é uma doença grave que afeta principalmente regiões tropicais e menos desenvolvidas do planeta. Pacientes infectados precisam ser diagnosticados e tratados rapidamente para prevenir a progressão da doença para quadros potencialmente fatais. Contudo, diversos entraves técnicos e econômicos dificultam o acesso e a adoção dos métodos diagnósticos atualmente disponíveis. Este estudo apresenta um novo método de diagnóstico da malária que é simples, eficaz, de baixo custo, rápido e que não requer o uso de biomarcadores. Para isso, foi desenvolvido um código baseado em inteligência artificial, capaz de diferenciar indivíduos saudáveis de reativos para malária por meio do processamento de dados de espectroscopia da Matriz de Mueller em amostras de soro sanguíneo. Os modelos desenvolvidos demonstraram desempenhos com valores de AUC acima de 0.9 na classificação entre indivíduos negativos e reativos para malária, além de fornecerem resultados fisicamente consistentes na região do infravermelho próximo. Além disso, os modelos permitem distinguir pacientes provenientes de áreas endêmicas e não endêmicas, oferecendo uma abordagem promissora para diagnósticos em diferentes contextos epidemiológicos.
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentICX - DEPARTAMENTO DE FÍSICA
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Física

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