Módulo para la validación de la segmentación en imágenes de opacidad de la cápsula posterior provenientes del Pentacam

Abstract

La opacidad de la cápsula posterior es actualmente uno de los aspectos más importantes en la cirugía de catarata de los tiempos modernos. Sigue siendo la complicación posoperatoria tardía más frecuente tras la cirugía de catarata asociada con disminución de la agudeza visual, deterioro de la sensibilidad al contraste y problemas de deslumbramiento que conllevan a importantes repercusiones sociales, médicas y económicas. En nuestra Universidad se han desarrollado varios algoritmos para cuantificar la Opacidad de la Cápsula Posterior en imágenes del PENTACAM; ellos han logrado diversos resultados, aunque no se ha concretado cuál identifica mejor este tipo de complicación postoperatoria. Por tal motivo la presente investigación tiene como objetivo la creación de un módulo para validar la segmentación realizada por un algoritmo atendiendo a una segmentación de referencia brindada por el usuario, con el fin de mostrar el resultado de varias métricas usadas en la literatura y llevar a cabo la validación del mismo. Se implementaron las medidas estadísticas de error (precisión, exactitud, revocación, primer plano, relación señal ruido, tasa de error y tasa negativa), métricas de localización (error medio, error cuadrático medio y la figura de mérito de Pratt) y métricas de Hausdorff (distancia de Hausdorff y distancia de Baddeley), logrando así una evaluación objetiva del grado de exactitud de la segmentación. Con la aplicación de estas métricas sobre los métodos existentes se pudo constatar la eficacia del método propuesto por Paula Vidal en el 2016.

The opacity of the posterior capsule is currently one of the most important in cataract surgery in modern times. It remains the most common late postoperative complication following cataract surgery associated with decreased visual acuity, deterioration of contrast sensitivity, and glare problems leading to significant social, medical and economic repercussions. In our University several algorithms have been developed to quantify the Opacity of the Posterior Capsule in PENTACAM images; They have achieved several results, although it has not been determined which best identifies this type of postoperative complication. For this reason, the present research aims at the creation of a module to validate the segmentation performed by an algorithm according to a reference segmentation provided by the user, in order to show the result of several means used in the literature and lead to Validation of the same. The statistical measures of error (precision, accuracy, revocation, foreground, signal noise ratio, error rate and negative rate), location metrics (mean error, mean square error and merit figure of Pratt) and Hausdorff metrics (Hausdorff distance and Baddeley distance), thus achieving an objective assessment of the degree of accuracy of the segmentation. With the application of these metrics on the existing methods it was possible to verify the effectiveness of the method proposed by Paula Vidal in 2016.