Caracterización morfológica del nervio mediano y el ligamento carpiano transversal a partir de imágenes de...

Área de la Ciencia:

• Análisis de imágenes médicas
• Inteligencia artificial en la salud
• Neurología y ortopedia

Sus antecedentes:

• La segmentación precisa del nervio mediano y el ligamento carpiano transversal (TCL) es crucial para el diagnóstico del síndrome del túnel carpiano (CTS).
• La segmentación manual a partir de imágenes de ultrasonido requiere mucho tiempo y está sujeta a variabilidad entre los observadores.
• Los métodos automatizados que utilizan el aprendizaje profundo ofrecen una solución potencial para un análisis objetivo y eficiente.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y evaluar una red neuronal convolucional (CNN) para la segmentación automática y la cuantificación del nervio mediano y el arco carpiano en imágenes de ultrasonido.
• Para comparar las medidas anatómicas entre individuos sanos y pacientes con síndrome del túnel carpiano utilizando el modelo desarrollado por CNN.

Principales métodos:

• Se implementó un modelo de CNN basado en U-Net para segmentar el nervio mediano y el TCL a partir de imágenes de ultrasonido del túnel carpiano distal.
• El rendimiento del modelo se evaluó utilizando el coeficiente de puntuación Dice (DSC), el recuerdo y la precisión.
• Los parámetros morfológicos derivados de las segmentaciones manuales y automatizadas se compararon utilizando pruebas estadísticas (prueba de Wilcoxon de rango firmado) y métricas de fiabilidad (error promedio, coeficiente intraclase).

Principales resultados:

• La CNN logró una alta precisión de segmentación tanto para el nervio mediano (DSC hasta 0,89) como para el TCL (DSC hasta 0,87) en sujetos sanos.
• El rendimiento de segmentación fue ligeramente menor pero aún robusto en pacientes con síndrome del túnel carpiano.
• Las mediciones automatizadas mostraron una excelente concordancia con las segmentaciones manuales, y los pacientes con síndrome del túnel carpiano mostraron un área transversal del nervio mediano y una altura del arco carpiano significativamente mayores.

Conclusiones:

• Las CNN pueden segmentar automáticamente el nervio mediano y el TCL con alta precisión a partir de imágenes de ultrasonido.
• El modelo desarrollado proporciona una cuantificación confiable de la anatomía del túnel carpiano, destacando su potencial valor diagnóstico para el síndrome del túnel carpiano.