Projeto, construção e testes de um instrumento para avaliação de cataratas baseado na reflexão do polo posterior do olho humano

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Data
2019-12-05
Autores
Santos, Edmar [UNIFESP]
Orientadores
Schor, Paulo [UNIFESP]
Tipo
Tese de doutorado
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Resumo
Objective: Design, construction and testing of a low-cost instrument for the evaluation of opacities based on the reflection of the human eye's posterior pole from infrared radiation and the formation of an image base for research. Methods: A low-cost infrared sensitive photographic equipment was developed for cataract recording. The tests took place at the Department of Ophthalmology and Visual Sciences of the Federal University of São Paulo (UNIFESP) between 2016 and 2017. The level of agreement of two physicians with the gold standard in cataract detection was also evaluated. Results: The equipment built followed international technical standards for exposure to infrared radiation. The equipment was used to capture cataract images and then form an image database for research. In all, there were 61 eye pictures of 31 patients with clinical diagnosis of cataracts and 30 without problems of opacities. The 61 photos resulted in 122 pupil images that were stored for analysis. The doctors' judg-ment was analyzed using ROC curve, Kappa index and McNemar´s test. Mean accu-racy = 91.39% with 81.89% sensitivity and mean AUC = 90.95% (excellent) for the ROC test was obtained. Mean Kappa index of 0.82 (almost perfect agreement) and McNemar´s test (with significance p-value<0.05) of p-value=0.062500 (physician 1) and p-value=0.000031 (physician 2). Preliminary computer tests have also been started for the automation of detection, but it has not yet been possible to conclude. Conclusion: A low-cost instrument for the evaluation of opacities based on the reflec-tion of the human eye's posterior pole from infrared radiation was designed, built and tested with potential to assist in medical diagnosis. The formation of an image bank for research was also initiated.
Objetivo: Concepção, construção e testes de um instrumento de baixo custo para a avaliação de opacidades baseado na reflexão do polo posterior do olho humano a partir da radiação infravermelha e a formação de uma base de imagens para pes-quisas. Métodos: Foi desenvolvido um equipamento fotográfico de baixo custo sen-sível ao infravermelho para o registro de cataratas. Os testes ocorreram no Departa-mento de Oftalmologia e Ciências Visuais da Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP) entre 2016 e 2017. Também foi avaliado o nível de concordância de dois médicos com o padrão-ouro na detecção de cataratas. Resultados: O equipamento construído seguiu normas técnicas internacionais de exposição da radiação infraver-melha O equipamento foi utilizado para captura de imagens de cataratas e então for-mar uma banco de imagens para pesquisa. Ao todo foram 61 fotos de olhos de paci-entes sendo 31 com diagnóstico clínico de cataratas e 30 sem problemas de opacida-des. As 61 fotos resultaram em 122 imagens de pupilas que foram armazenadas para análise. O julgamento dos médicos foi analisado usando curva ROC, índice Kappa e teste de McNemar. Obteve-se acurácia média = 91,39% com 81,89% de sensibilidade e AUC médio = 90,95 (excelente) para o teste ROC. Índice Kappa médio de 0,82 (concordância quase perfeita) e teste McNemar (com significância p-value<0,05) de p-value=0,062500 (médico 1) e p-value=0,000031 (médico 2). Testes computacionais preliminares também foram iniciados para a automatização da detecção, porém ainda não foi possível concluir. Conclusão: Um instrumento de baixo custo para a avaliação de opacidades baseado na reflexão do polo posterior do olho humano a partir da ra-diação infravermelha foi idealizado, construído e testado apresentando potencial para auxílio no diagnóstico médico. Também foi iniciado a formação de um banco de ima-gens para pesquisas.
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