Inteligência artificial para o diagnóstico por imagem da instabilidade crônica do tornozelo
| Ano de defesa: | 2023 |
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Resumo: | Introduction: the ankle sprain is one of the most common traumatic injuries in the human body, the Anterior Fibulo-talar Ligament (ATFL) rupture results from an ankle sprain and causes Chronic Ankle Instability (CAI) and represents progressive ankle joint morbidity. Ankle magnetic resonance (MRI) is the most used exam for CAI diagnosis, buy it is considered to has low accuracy for diagnosis because it is a static exam. Artificial Intelligence (AI) is been used to the diagnosis of diverse lesions in ligaments, tendons and cartilage. Objective: this study compares the medical CAI diagnosis using MRI and the diagnosis made by IA. Methods: this is a prospective study where 321 patients were divided into two groups: with CAI and without CAI. Axial T2 weighted ATFL cuts were analysed by two doctors and AI. Results: the accuracy of the medical diagnosis was 26% for an Intraclass Correlation Index was 0.66. The best strategy for extracting data by the software is a combination of Local Binary Patterns (LBP) with Gray Level Competition Matrix (GLCM) with a classification between groups using Random Florest (FR). The accuracy of the IA analysis reached 84.34%. Conclusion: the use of IA for diagnosis of CAI can be an important tool for decision making in clinical practice. |
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Astolfi, Rodrigo SchrollLeite, José Alberto Dias2024-10-15T15:40:55Z2024-10-15T15:40:55Z2023ASTOLFI, Rodrigo Schroll. Inteligência artificial para o diagnóstico por imagem da instabilidade crônica do tornozelo. 2023. 92 f. Tese (Doutorado em Ciências Médico-Cirúrgicas) - Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023. Disponível em: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/78493. Acesso em: 15 out. 2024.http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/78493Introduction: the ankle sprain is one of the most common traumatic injuries in the human body, the Anterior Fibulo-talar Ligament (ATFL) rupture results from an ankle sprain and causes Chronic Ankle Instability (CAI) and represents progressive ankle joint morbidity. Ankle magnetic resonance (MRI) is the most used exam for CAI diagnosis, buy it is considered to has low accuracy for diagnosis because it is a static exam. Artificial Intelligence (AI) is been used to the diagnosis of diverse lesions in ligaments, tendons and cartilage. Objective: this study compares the medical CAI diagnosis using MRI and the diagnosis made by IA. Methods: this is a prospective study where 321 patients were divided into two groups: with CAI and without CAI. Axial T2 weighted ATFL cuts were analysed by two doctors and AI. Results: the accuracy of the medical diagnosis was 26% for an Intraclass Correlation Index was 0.66. The best strategy for extracting data by the software is a combination of Local Binary Patterns (LBP) with Gray Level Competition Matrix (GLCM) with a classification between groups using Random Florest (FR). The accuracy of the IA analysis reached 84.34%. Conclusion: the use of IA for diagnosis of CAI can be an important tool for decision making in clinical practice.Introdução: o entorse do tornozelo é uma das lesões traumáticas mais comuns do corpo humano, a ruptura do ligamento fíbulo-talar anterior (LFTA) decorrente do entorse desencadeia a Instabilidade Crônica do Tornozelo (ICT) que representa progressiva morbidade a articulação do tornozelo. A ressonância magnética (RM) do tornozelo é um dos exames mais utilizados para o diagnóstico de ICT mas apresenta relativa baixa acurácia por ser um exame estático. Estratégias de Inteligência Artificial (IA) são utilizadas para o auxílio diagnóstico de diversas lesões em ligamentos, tendões e cartilagem. Objetivo: este estudo compara o diagnóstico médico via RM da ICT com o diagnóstico feito pela IA. Método: tratase de um estudo prospectivo 321 pacientes foram divididos em dois grupos: com ICT e sem ICT. Cortes axiais em T2 do LFTA foram analisados por dois médicos e pela IA. Resultados: a acurácia do diagnóstico médico foi de 26% para um Índice de Correlação Intraclasse de 0,66. A melhor estratégia de extração de dados pelo software foi a combinação de Padrões binários locais (PBL) com Matriz de Concorrência de Nível de Cinza (MCNZ) com a classificação entre grupos utilizando-se Floresta Aleatória (FA). A acurácia da análise pela IA atingiu 84,34%. Conclusão: a IA para o diagnóstico da ICT pode ser uma ferramenta importante para a tomada de decisão na prática clínica.Inteligência artificial para o diagnóstico por imagem da instabilidade crônica do tornozeloinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisLigamentos Laterais do TornozeloTraumatismos do PéInstabilidade ArticularInteligência ArtificialLateral Ligament, AnkleFoot InjuriesJoint InstabilityArtificial IntelligenceCNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::MEDICINA::CIRURGIAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFChttp://lattes.cnpq.br/5797007395258423http://lattes.cnpq.br/0242176344852644ORIGINAL2023_tese_rsastolfi.pdf2023_tese_rsastolfi.pdfapplication/pdf7371778http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/78493/1/2023_tese_rsastolfi.pdfc72d0d9685a92a7ef37c3f3d1485e252MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/78493/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53riufc/784932024-10-15 12:42:18.607oai:repositorio.ufc.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2024-10-15T15:42:18Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false |
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