Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/38577
ORCID:  http://orcid.org/0009-0009-7278-4362
Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Title: Processamento de imagens de radiografia de mãos para a detecção automática de maturidade óssea utilizando redes neurais convolucionais
Alternate title (s): Hand X-ray image processing for automatic detection of bone maturity using convolutional neural networks
Author: Oliveira, Bianca Bertoldo de
First Advisor: Carneiro, Milena Bueno Pereira
First member of the Committee: Veiga, Antônio Cláudio Paschoarelli
Second member of the Committee: Medeiros, Luciano Xavier
Summary: A avaliação da idade óssea de pacientes pediátricos é uma prática clínica padrão para determinar sua maturidade biológica, sendo um exame de grande importância na identificação das condições de crescimento e desenvolvimento em crianças e na previsão de sua altura futura. Normalmente, esse processo envolve a revisão manual de imagens de radiografia da mão usando a abordagem Greulich-Pyle (GP) ou Tanner-Whitehouse (TW). O método GP emprega um atlas de mão padronizado como ponto de referência para estimar a idade óssea, enquanto a abordagem TW usa um sistema de pontuação baseado em várias regiões de interesse. No entanto, este método manual é demorado e propenso a erros no cálculo da idade esquelética. Portanto, um sistema inteligente de avaliação da idade óssea usando inteligência artificial poderia automatizar a tarefa repetitiva de análise de imagens. O algoritmo proposto, desenvolvido em Python com o auxílio de suas bibliotecas, tem duas etapas: primeiro, normalização da imagem e segmentação das imagens de raios-X e, em seguida, o uso de uma arquitetura de regressão de rede neural convolucional com múltiplas entradas. Este método tem se mostrado promissor não apenas para demonstrações teóricas de teor acadêmico na área de Processamento Digital de Imagens, como também para uso clínico prático, com uma taxa de erro médio de 7,31 meses, possibilitando auxiliar profissionais médicos a avaliar a idade óssea de forma objetiva.
Abstract: The evaluation of the bone age of pediatric patients is a standard clinical practice to determine their biological maturity, being an exam of great importance in identifying the conditions of growth and development in children and in predicting their future height. Typically, this process involves manual review of radiographic images of the hand using the Greulich-Pyle (GP) or Tanner-Whitehouse (TW) approach. The GP method employs a standardized hand atlas as the reference point for estimating bone age, while the TW approach uses a scoring system based on multiple regions of interest. However, this manual method is time consuming and prone to errors in skeletal age calculation. Therefore, an intelligent bone age assessment system using artificial intelligence could automate the repetitive task of image analysis. The proposed algorithm, developed in Python with the aid of its libraries, has two steps: first, image normalization and segmentation of the X-ray images, and then the use of a multi-input convolutional neural network regression architecture. This method has shown to be promising not only for theoretical demonstrations of academic content in the area of Digital Image Processing, but also for practical clinical use, with an average error rate of 7,31 months, making it possible to help medical professionals to assess bone age in a more accurate way.
Keywords: Idade óssea
Inteligência artificial
Redes neurais convolucionais
Python
Processamento digital de imagens
Boneage
Artificial intelligence
Convolutional Neural Network
Digital image processing
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA::BIOENGENHARIA::PROCESSAMENTO DE SINAIS BIOLOGICOS
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO::PROCESSAMENTO GRAFICO (GRAPHICS)
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: OLIVEIRA, Bianca Bertoldo de. Processamento de imagens de radiografia de mãos para a detecção automática de maturidade óssea utilizando redes neurais convolucionais. 2023. 91 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Eletrônica e de Telecomunicações) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/38577
Date of defense: 22-Jun-2023
Appears in Collections:TCC - Engenharia Eletrônica e de Telecomunicações (Uberlândia)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
ProcessamentoImagensRadiografia.pdfTCC5.73 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons