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Cyclops Cyclops LAPIX - INE - UFSC Metodologia Computacional para Validação da Acuidade em Marcações Cefalométricas Daniel Duarte Abdala Rafael Floriani.

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1 Cyclops Cyclops LAPIX - INE - UFSC Metodologia Computacional para Validação da Acuidade em Marcações Cefalométricas Daniel Duarte Abdala Rafael Floriani Bertoldi Aldo Von Wangenheim Heraldo Luis Dias da Silveira Heloísa Emília Dias da Silveira

2 Roteiro da Apresentação 1. Cefalometria radiográfica Definição Problema : a incerteza sobre a qualidade da marcação dos pontos na cefalometria Proposta : uma ferramenta computacional para avaliação da qualidade de marcação na cefalometria 2. Metodologia Computacional Diferenciação de usuários Criação de projetos de estudo sobre as cefalometrias Geração de estatísticas e avaliação da qualidade dos dados inseridos nos projetos 3. Resultados 4. Discussão e Conclusão

3 1. Cefalometria radiográfica A cefalometria radiográfica é um importante recurso no diagnóstico, planejamento e acompanhamento de um tratamento ortodôntico ou cirúrgico ortognático. A realização desta é feita através da identificação de pontos de controle sobre imagens radiográficas Exige precisão e experiência do especialista para realizar uma análise de boa qualidade

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5 1. Cefalometria radiográfica Problema : a incerteza sobre a qualidade da marcação dos pontos na cefalometria A fonte desse problema é o fato da marcação dos pontos depender diretamente da capacidade do especialista. Erros em marcações podem ocasionar diagnótiscos danosos ao paciente Estudos foram realizados comprovando que marcações realizadas por diferentes clínicas e especialistas demonstram uma diferença nos resultados que não é aceitável ( SILVEIRA, H.L.D., SILVEIRA, H.E.D. (Maio, 2006), Reproducibility of Cephalometric Measurements Made by Three Radiology Clinics, Angle Orthodontist. Appleton, v. 76, n. 3, p )

6 Existem diversos softwares disponíveis para a marcação de pontos cefalométricos porém eles também não possuem meios de indicar a qualidade das marcações realizadas. Assim mesmo com a utilização de ferramentas de software as marcações ainda são feitas de forma manual por especialistas e essas marcações não tem sua qualidade avaliada Surge a questão: Como quantificar a qualidade da marcação cefalométrica realizada pelos especialistas? 1. Cefalometria radiográfica

7 1. Cefalometria radiográfica Proposta :Proposta : uma ferramenta computacional para avaliação da qualidade de marcação na cefalometria Oferecer aos usuários uma ferramenta que tenha a capacidade de avaliar e indicar marcações consideradas erradas através da comparação com modelos estabelicidosOferecer aos usuários uma ferramenta que tenha a capacidade de avaliar e indicar marcações consideradas erradas através da comparação com modelos estabelicidos Avaliar as comparações entre as marcações realizadas e modelos alvo estabelecidos através de técnicas estatísticasAvaliar as comparações entre as marcações realizadas e modelos alvo estabelecidos através de técnicas estatísticas Para auxiliar a análise oferecer ferramentas auxiliares que tornem a marcação dos pontos cefalométricos prática, clara e intuitivaPara auxiliar a análise oferecer ferramentas auxiliares que tornem a marcação dos pontos cefalométricos prática, clara e intuitiva

8 2. Metodologia Computacional A ferramenta computacional desenvolvida, chamada Cyclops Cefalometria, tem como principais características: A capacidade de diferenciar os usuários capazes de produzir os modelos que servirão de meta nas avaliações daqueles que utilizaram o software para avaliar as suas marcações. Diversas ferramentas de auxílio à análise, como zoom e negativo, para que a marcação dos pontos cefalométricos seja prática e simples

9 2. Metodologia Computacional É possível realizar marcações cefalométricas obedecendo a diferentes modelos de pontos cefalométricos Principalmente, a capacidade de quantificar a qualidade das marcações dos usuários de forma comparativa com o auxílio de técnicas estatísticas como ICC e KAPPA

10 2. Metodologia Computacional 2.1. Diferenciação de usuários Um passo inicial foi definir claramente quais os principais tipos de usuários do software em questão. Foram definidos 2 tipos : Calibrados: Usuários que possuem experiência na marcação de pontos cefalométricos. São estes usuários que definiram o conjunto de pontos alvo aos usuários que desejam avaliar a qualidade de suas marcações Não-calibrados: Usuários que vão usar o software no intuito de verificar a qualidade de suas marcações. Suas marcações serão comparadas com as definidas pelos usuários calibrados.

11 2. Metodologia Computacional Criação de projetos de estudo sobre as cefalometrias Qualquer usuário que utilize o software tem a possibilidade de criar um projeto Um projeto é a unidade básica do software e ela define: os usuários calibrados e não-calibrados que terão acesso ao conteúdo do projeto o modelo de pontos que deverá ser marcado por todos usuários em cada um de seus estudos. Esse modelo tem o nome dos pontos cefalométricos esperados, podendo ter descrições e imagens auxiliares associadas de forma a auxiliar os usuários na marcação

12 2. Metodologia Computacional Criação de projetos de estudo sobre as cefalometrias Cada projeto conterá estudos. Os estudos tem como utilidade associar-se as imagens cefalométricas que deverão ser analisadas de acordo com o modelo de pontos do projeto que lhes contêm Em cada estudo serão armazenadas as marcações de pontos cefalométricos realizadas pelos usuários cadastrados no projeto que contém o estudo As marcações armazenadas seguem o modelo estabelecido pelo projeto que contém o estudo

13 2. Metodologia Computacional Criação de projetos de estudo sobre as cefalometrias Com essa estrutura hierárquica, é possível ao usuário criar um único repositório (o projeto) que definirá a forma que um conjunto de imagens (seus estudos) devem ser avaliados.

14 2. Metodologia Computacional 2.2. Geração de estatísticas e avaliação da qualidade dos dados inseridos nos projetos2.2. Geração de estatísticas e avaliação da qualidade dos dados inseridos nos projetos Conforme os pontos cefalométricos são marcados por calibrados e não-calibrados surge a possibilidade da avaliação dessas marcações Como técnicas utilizadas serão usadas o ICC (Interclass Correlation Coefficient) e o índice Kappa A avaliação para usuários calibrados indicará se há um nível de concordância entre suas marcações. Essa avaliação indicará se as coordenadas alvo definidas para os pontos são válidas Os usuários não-calibrados usam a avaliação para verificar se as suas marcações estão próximas o suficiente ao alvo para serem consideradas corretas

15 3. Resultados O software ainda se encontra em desenvolvimento. Porém está próximo de lançar sua primeira versão Ele será usado inicialmente por especialistas da UFRGS. Eles realizarão a comparação entre marcações realizadas entre grupos mais e menos experientes na área da cefalometria. O teste comparativo será feito através da marcação de um mesmo modelo de pontos em um mesmo conjunto de 15 imagens cefalométricas pelos dois grupos.

16 4. Discussão e Conclusão Embora o software ainda esteja em fase de testes, já conta com a aquiescência no que tange a usabilidade do sistema de um considerável número de possíveis usuários Uma ferramenta como essa pode indicar uma nova forma de se avaliar a acuidade dos resultados na cefalometria, garantindo formas de quantificar a qualidade do resultado das análises O software ainda tem capacidade educativa, podendo servir como uma ferramenta de aprendizado e aperfeiçoamento para seus usuários

17 Agradecimentos Agradecemos ao grupo de pesquisa diagnóstico por imagem/FO-UFRGS pela colaboração no desenvolvimento deste projeto. A todos integrantes do Cyclops, especialmente aos do grupo do LAPIX, que ajudam a tornar nosso trabalho mais agradável e tornam possível continuarmos desenvolvendo novas ferramentas de qualidade.


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