Elección de un método de procesamiento de imágenes de rayos X, para el soporte del diagnóstico de lesiones traumatológicas de la estructura pélvica

Abstract

Las lesiones traumatológicas de la pelvis; concretamente fracturas de acetábulo, constituyen un problema clínico que afecta fundamentalmente a personas entre 21 a 30 años, siendo el 65% de sexo masculino. La incidencia de este tipo de lesiones se ha incrementado debido a accidentes de tránsito; teniendo implicancias tanto de forma inmediata como tardía. El análisis de una imagen de rayos X es el primer paso para evaluar este tipo de lesiones y determinar el tipo de tratamiento que debe seguir el paciente. El identificar si la lesión traumatológica localizada en la pelvis, es una fractura de acetábulo o no, sirve como soporte para todos aquellos cirujanos ortopédicos que deben lidiar con este tipo de lesiones. La tesis presentada propone elegir un método de procesamiento de imágenes de rayos X, para el soporte del diagnóstico de lesiones traumatológicas de la estructura pélvica, con el objetivo de servir como segunda opinión en el diagnóstico de fracturas de acetábulo para investigación básica o estudios de salud pública. La elección del método de procesamiento de imágenes de Rayos X involucra el desarrollo de tres etapas: a) Preprocesamiento, b) Segmentación - Registro, y c) Clasificación; siendo etapas indispensables para la detección de fracturas de acetábulo mediante el análisis de imágenes de rayos X. Para evaluar el desempeño de los métodos de preprocesamiento se utilizó la métrica de evaluación Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR) que permite medir la calidad de la imagen. Los resultados experimentales alcanzan un PSNR de 75.55 para un método de preprocesamiento combinado, el cual se denominó como CLAHE-GUIDED. Asimismo, se generó un Gold-Standard de segmentación y de clasificación con la ayuda de un especialista en traumatología para evaluar y comparar los resultados obtenidos. Los resultados alcanzaron un índice de solapamiento (DICE Coefficient) de 78% con respecto al Gold-Standard de Segmentación y un 80% de precisión en la clasificación de fracturas de acetábulo con respecto al Gold-Standard de Clasificación. Finalmente, el tiempo computacional empleado por el método de procesamiento de imágenes de rayos X elegido es equivalente a 2.35 minutos por imagen de rayos X.