Aplicação de aprendizado de máquina na predição de endometriose peritoneal superficial em mulheres com dor pélvica crônica acíclica e dismenorreia severa sem achados ultrassonográficos anormais
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17145/tde-23012025-092219/ |
Resumo: | Introdução: Embora a endometriose peritoneal superficial seja o tipo de lesão mais comum, a mesma apresenta o maior desafio para o diagnóstico não invasivo, fazendo com que a maioria seja reconhecida cirurgicamente. Objetivos: Avaliar o desempenho do aprendizado de máquina na previsão de endometriose peritoneal em mulheres com dismenorreia crônica e dor pélvica sem alterações de achados ultrassonográficos. Métodos: Estudo observacional retrospectivo incluindo 299 mulheres com doença grave dismenorreia e dor pélvica acíclica persistente após pelo menos 6 meses de tratamento hormonal submetida à laparoscopia, cujo exame de imagem não evidenciou alterações significativas. A eliminação retroativa aumentada foi usada como procedimento para obter um binômio interpretável de linha de base modelo logístico. O desempenho para análise preditiva dos modelos de aprendizado de máquina Random Forest, Light Gradient Boosting Machine, Extreme Gradient Boosting, Extremely Randomised Trees, Categorical Boosting, Adaptive Boosting, Support Vector, Multilayer Perceptron, Naive Bayes, Voting, and Stacking, foram avaliados. Os valores das Explicações do Aditivo Shapley foram utilizados para padronizar e reportar importância do recurso. Resultados: A presença de ciclo menstrual irregular, síndrome do intestino irritável, síndrome da bexiga dolorsa, ponto-gatilho abdominal e sensibilidade do assoalho pélvico foram independentemente associada ao diagnóstico de endometriose peritoneal superficial. Valores Shapley mostraram que história de doença inflamatória pélvica também sugeria endometriose. A votação do classificador, que inclui algoritmos do Extreme Gradient Boosting e Naive Bayes, demonstrou o maior recall (79,3%), enquanto o Support Vector classifier alcançou a melhor especificidade (74,2%). Conclusão: Nosso estudo identifica que as \"síndromes viscerais e miofasciais\"e doença inflamatória pélvica prévia são características importantes para prever endometriose. Também fornecemos evidências preliminares de que o aprendizado de máquina pode ser uma ferramenta valiosa por predizer esse tipo de doença através da análise préoperatória de dados clínicos. A ferramenta pode ser usada dinamicamente para aconselhar pacientes de maneira personalizada e auxiliar na orientação de suas decisões em relação aos procedimentos cirúrgicos. |
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Aplicação de aprendizado de máquina na predição de endometriose peritoneal superficial em mulheres com dor pélvica crônica acíclica e dismenorreia severa sem achados ultrassonográficos anormaisApplication of machine learning in predicting superficial peritoneal endometriosis in women with chronic acyclic pelvic pain and severe dysmenorrhea without abnormal ultrasound findingsAprendizado de máquinaChronic pelvic painDismenorreiaDor pélvica crônicaDysmenorrhoeaEndometrioseEndometriosisLaparoscopiaLaparoscopyMachine learningPrediçãoPredictionIntrodução: Embora a endometriose peritoneal superficial seja o tipo de lesão mais comum, a mesma apresenta o maior desafio para o diagnóstico não invasivo, fazendo com que a maioria seja reconhecida cirurgicamente. Objetivos: Avaliar o desempenho do aprendizado de máquina na previsão de endometriose peritoneal em mulheres com dismenorreia crônica e dor pélvica sem alterações de achados ultrassonográficos. Métodos: Estudo observacional retrospectivo incluindo 299 mulheres com doença grave dismenorreia e dor pélvica acíclica persistente após pelo menos 6 meses de tratamento hormonal submetida à laparoscopia, cujo exame de imagem não evidenciou alterações significativas. A eliminação retroativa aumentada foi usada como procedimento para obter um binômio interpretável de linha de base modelo logístico. O desempenho para análise preditiva dos modelos de aprendizado de máquina Random Forest, Light Gradient Boosting Machine, Extreme Gradient Boosting, Extremely Randomised Trees, Categorical Boosting, Adaptive Boosting, Support Vector, Multilayer Perceptron, Naive Bayes, Voting, and Stacking, foram avaliados. Os valores das Explicações do Aditivo Shapley foram utilizados para padronizar e reportar importância do recurso. Resultados: A presença de ciclo menstrual irregular, síndrome do intestino irritável, síndrome da bexiga dolorsa, ponto-gatilho abdominal e sensibilidade do assoalho pélvico foram independentemente associada ao diagnóstico de endometriose peritoneal superficial. Valores Shapley mostraram que história de doença inflamatória pélvica também sugeria endometriose. A votação do classificador, que inclui algoritmos do Extreme Gradient Boosting e Naive Bayes, demonstrou o maior recall (79,3%), enquanto o Support Vector classifier alcançou a melhor especificidade (74,2%). Conclusão: Nosso estudo identifica que as \"síndromes viscerais e miofasciais\"e doença inflamatória pélvica prévia são características importantes para prever endometriose. Também fornecemos evidências preliminares de que o aprendizado de máquina pode ser uma ferramenta valiosa por predizer esse tipo de doença através da análise préoperatória de dados clínicos. A ferramenta pode ser usada dinamicamente para aconselhar pacientes de maneira personalizada e auxiliar na orientação de suas decisões em relação aos procedimentos cirúrgicos.Introduction: Superficial peritoneal endometriosis, despite being the most common type of lesion, presents the greatest challenge for non-invasive diagnosis, resulting in the majority being recognised surgically.. Objectives: To evaluate the performance of machine learning in predicting superficial peritoneal endometriosis in women with chronic dysmenorrhoea and pelvic pain without abnormal ultrasound findings. Methods: Retrospective observational study including 299 women with severe dysmenorrhea and persistent acyclic pelvic pain after at least 6 months of hormonal treatment undergone laparoscopy, whose imaging examination did not show significant abnormal findings. Augmented backward elimination was used as a procedure to obtain a baseline interpretable binomial logistic model. The performance of Random Forest, Light Gradient Boosting Machine, Extreme Gradient Boosting, Extremely Randomised Trees, Categorical Boosting, Adaptive Boosting, Support Vector, Multilayer Perceptron, Naive Bayes, Voting, and Stacking ensemble meta-classifiers in the predictive task was evaluated. Shapley Additive Explanations values were utilised to standardise and report feature importance. Results: The presence of irregular menstrual cycle, irritable bowel syndrome, bladder pain syndrome, abdominal trigger point, and pelvic floor tenderness were independently associated with the diagnosis of superficial peritoneal endometriosis. Shapley values showed that history of pelvic inflammatory disease also suggested endometriosis. The soft voting classifier, which includes Extreme Gradient Boosting and Naive Bayes algorithms, demonstrated the highest recall (79.3%), while the Support Vector classifier achieved the best specificity (74.2%). Conclusions: In conclusion, our study identifies that \"visceral and myofascial syndromes\" and previous pelvic inflammatory disease are important features to predict superficial peritoneal endometriosis. We also provide preliminary evidence that machine learning could be a valuable tool for predicting this type of disease through the pre-operative analysis of clinical data. The tool can be dynamically used to counsel patients in a personalised manner and assist in guiding their decisions regarding surgical procedures.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPNétto, Oméro Benedicto PoliSantos, Letícia Luiza Alves2024-09-24info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17145/tde-23012025-092219/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-05-05T12:57:02Zoai:teses.usp.br:tde-23012025-092219Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-05-05T12:57:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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