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Um algoritmo de seleção polinomial para mensuração de densidade radiográfica
| Name: | Description: | Size: | Format: | |
|---|---|---|---|---|
| TD_Márcio Oliveira | 6.64 MB | Adobe PDF |
Authors
Advisor(s)
Abstract(s)
Os raios-X descobertos em 1895, por Wihelm Conrad Roentgen, é uma importante fonte de diagnóstico por imagem, principalmente na investigação de fraturas ósseas, acompanhamento de remodelação óssea pós-fratura e a avaliação da densidade óssea. O exame radiográfico é de fácil execução e não invasiva. Porém a exposição excessiva do paciente (tecidos moles) podem causar danos biológicos significativos. Embora permita avaliar a densidade óssea o exame possui limitações em quantificar a densidade em perdas ósseas inferiores a 30%. Doenças ósseas e a osteoporose utilizam equipamentos de imagem para mensurar a densidade óssea. O DXA é o exame padrão ouro para mensuração de densidade óssea. O Sistema Único de Saúde do Brasil realiza o exame gratuito, entretanto o paciente deve obter o encaminhamento médico para agendamento do exame. Na rede privada de saúde possui custo estimado de € 22,22 à € 66.66 (dependendo da localização geográfica). O Brasil é divido por 5 regiões (Norte, Sul, Sudeste, Centro-Oeste e Nordeste). A região norte possui algumas particularidades (difícil acesso ambulatorial e diagnóstico por imagem, além de baixo Índice de Desenvolvimento Humano – IDH) que impossibilita o diagnóstico rápido de doenças. A Densitometria Radiográfica é uma técnica que permite mensurar densidade óssea por meio de imagens radiográfica. Para mensurar densidade esta técnica emprega análise estatística – modelo de análise de regressão. Entretanto não há consenso sobre a determinação da função de ajuste polinomial para calcular a densidade em milímetros de alumínio. O objetivo deste trabalho é a construção de um algoritmo de seleção polinomial que permita mensurar a densidade radiográfica. Para execução do algoritmo, foram realizadas 36 tomadas radiográficas de amostras ósseas bovina, além de estudo sobre possível aplicação da proposta na região norte do Brasil. Os resultados obtidos pelo algoritmo para as amostras 1, 2, 4 e 5 demonstraram grande precisão e exatidão, atestando a validade e confiabilidade do algoritmo proposto. Entretanto as amostras 3 e 6 observou-se exatidão, porém, baixa precisão.
The X-rays discovered in 1895, by Wihelm Conrad Roentgen, are an important source of imaging diagnosis, especially in the investigation of bone fractures, follow-up of post-fracture bone remodeling and bone density assessment. Radiographic examination is easy to perform and non-invasive. However, excessive patient exposure (soft tissue) can cause significant biological damage. Although it is possible to evaluate the bone density, the test has limitations in quantifying the density in bone loss inferior to 30%. Bone diseases and osteoporosis use imaging equipment to measure bone density. DXA is the gold standard test for measuring bone density. The Brazilian Unified Health System performs the free exam, however, the patient must obtain the medical referral to schedule the examination. In the private healthcare network, the estimated cost is between € 22.22 and € 66.66 depending on the geographical location. Brazil is divided into 5 regions (North, South, Southeast, Midwest and Northeast). The northern region has some peculiarities (difficult to access outpatient and diagnostic imaging, in addition to low Human Development Index - HDI) that makes it impossible to quickly diagnose diseases. Radiographic Densitometry is a technique that allows the measurement of bone density by means of radiographic images. To measure density this technique employs statistical analysis - regression analysis model. However, there is no consensus on the determination of the polynomial fit function to calculate the density in millimeters of aluminum. The objective of this work is the construction of a polynomial selection algorithm that allows to measure the radiographic density. For the execution of the algorithm, 36 radiographic samples of bovine bone samples were performed, besides a study about the possible application of the proposal in the northern region of Brazil. The results obtained by the algorithm for samples 1, 2, 4 and 5 demonstrated great accuracy and precision, attesting the validity and reliability of the proposed algorithm. However, samples 3 and 6 showed accuracy, but low precision.
Les rayons X découverts en 1895 par Wihelm Conrad Roentgen sont une source importante de diagnostic d'imagerie, en particulier dans l'étude des fractures osseuses, le suivi du remodelage osseux post-fracture et l'évaluation de la densité osseuse. L'examen radiographique est facile à réaliser et non invasif. Cependant, une exposition excessive du patient (tissus mous) peut causer des dommages biologiques importants. Bien qu'il soit possible d'évaluer la densité, l'examen a des limites dans la quantification de la densité dans les pertes osseuses de moins de 30%. Les maladies osseuses et l'ostéoporose utilisent un équipement d'imagerie pour mesurer la densité osseuse. DXA est le test de référence pour mesurer la densité osseuse. Le système de santé unifié brésilien effectue l'examen gratuit, cependant, le patient doit obtenir la référence médicale pour planifier l'examen. Dans le réseau privé de santé, le coût estimé est compris entre 22,22 et 66,66 € selon la localisation géographique. Le Brésil est divisé en 5 régions (Nord, Sud, Sud-est, Midwest et Nord-Est). La région du nord présente quelques particularités (difficile d'accéder à l'imagerie ambulatoire et diagnostique, en plus de l'indice de développement humain faible - HDI) qui rend impossible le diagnostic rapide des maladies. La densitométrie radiographique est une technique qui permet de mesurer la densité osseuse au moyen d'images radiographiques. Pour mesurer la densité, cette technique utilise l'analyse statistique - modèle d'analyse de régression. Cependant, il n'y a pas de consensus sur la détermination de la fonction d'ajustement polynomiale pour calculer la densité en millimètres d'aluminium. L'objectif de ce travail est la construction d'un algorithme de sélection polynomiale qui permet de mesurer la densité radiographique. Pour l'exécution de l'algorithme, 36 échantillons radiographiques d'échantillons d'os bovins ont été réalisés, en plus d'une étude sur l'application possible de la proposition dans la région nord du Brésil. Les résultats obtenus par l'algorithme pour les échantillons 1, 2, 4 et 5 ont démontré une grande précision et exactitude, attestant la validité et la fiabilité de l'algorithme proposé. Cependant, les échantillons 3 et 6 ont montré une exactitude, mais une faible précision.
The X-rays discovered in 1895, by Wihelm Conrad Roentgen, are an important source of imaging diagnosis, especially in the investigation of bone fractures, follow-up of post-fracture bone remodeling and bone density assessment. Radiographic examination is easy to perform and non-invasive. However, excessive patient exposure (soft tissue) can cause significant biological damage. Although it is possible to evaluate the bone density, the test has limitations in quantifying the density in bone loss inferior to 30%. Bone diseases and osteoporosis use imaging equipment to measure bone density. DXA is the gold standard test for measuring bone density. The Brazilian Unified Health System performs the free exam, however, the patient must obtain the medical referral to schedule the examination. In the private healthcare network, the estimated cost is between € 22.22 and € 66.66 depending on the geographical location. Brazil is divided into 5 regions (North, South, Southeast, Midwest and Northeast). The northern region has some peculiarities (difficult to access outpatient and diagnostic imaging, in addition to low Human Development Index - HDI) that makes it impossible to quickly diagnose diseases. Radiographic Densitometry is a technique that allows the measurement of bone density by means of radiographic images. To measure density this technique employs statistical analysis - regression analysis model. However, there is no consensus on the determination of the polynomial fit function to calculate the density in millimeters of aluminum. The objective of this work is the construction of a polynomial selection algorithm that allows to measure the radiographic density. For the execution of the algorithm, 36 radiographic samples of bovine bone samples were performed, besides a study about the possible application of the proposal in the northern region of Brazil. The results obtained by the algorithm for samples 1, 2, 4 and 5 demonstrated great accuracy and precision, attesting the validity and reliability of the proposed algorithm. However, samples 3 and 6 showed accuracy, but low precision.
Les rayons X découverts en 1895 par Wihelm Conrad Roentgen sont une source importante de diagnostic d'imagerie, en particulier dans l'étude des fractures osseuses, le suivi du remodelage osseux post-fracture et l'évaluation de la densité osseuse. L'examen radiographique est facile à réaliser et non invasif. Cependant, une exposition excessive du patient (tissus mous) peut causer des dommages biologiques importants. Bien qu'il soit possible d'évaluer la densité, l'examen a des limites dans la quantification de la densité dans les pertes osseuses de moins de 30%. Les maladies osseuses et l'ostéoporose utilisent un équipement d'imagerie pour mesurer la densité osseuse. DXA est le test de référence pour mesurer la densité osseuse. Le système de santé unifié brésilien effectue l'examen gratuit, cependant, le patient doit obtenir la référence médicale pour planifier l'examen. Dans le réseau privé de santé, le coût estimé est compris entre 22,22 et 66,66 € selon la localisation géographique. Le Brésil est divisé en 5 régions (Nord, Sud, Sud-est, Midwest et Nord-Est). La région du nord présente quelques particularités (difficile d'accéder à l'imagerie ambulatoire et diagnostique, en plus de l'indice de développement humain faible - HDI) qui rend impossible le diagnostic rapide des maladies. La densitométrie radiographique est une technique qui permet de mesurer la densité osseuse au moyen d'images radiographiques. Pour mesurer la densité, cette technique utilise l'analyse statistique - modèle d'analyse de régression. Cependant, il n'y a pas de consensus sur la détermination de la fonction d'ajustement polynomiale pour calculer la densité en millimètres d'aluminium. L'objectif de ce travail est la construction d'un algorithme de sélection polynomiale qui permet de mesurer la densité radiographique. Pour l'exécution de l'algorithme, 36 échantillons radiographiques d'échantillons d'os bovins ont été réalisés, en plus d'une étude sur l'application possible de la proposition dans la région nord du Brésil. Les résultats obtenus par l'algorithme pour les échantillons 1, 2, 4 et 5 ont démontré une grande précision et exactitude, attestant la validité et la fiabilité de l'algorithme proposé. Cependant, les échantillons 3 et 6 ont montré une exactitude, mais une faible précision.
Description
Keywords
Sistemas de informação Identificação de imagem radiográfica e computação em informática médica Information systems Identification of radiographic image and computation in medical informatics Systèmes d'information Identification de l'image radiographique et calcul en informatique médicale