Validation of a deep learning algorithm for bone age estimation among patients in the city of São Paulo, Brazil / Validação de algoritmo de aprendizado profundo para detecção da idade óssea em pacientes de São Paulo, Brasil

Abstract Objective: To validate a deep learning (DL) model for bone age estimation in individuals in the city of São Paulo, comparing it with the Greulich and Pyle method. Materials and Methods: This was a cross-sectional study of hand and wrist radiographs obtained for the determination of bone age. The manual analysis was performed by an experienced radiologist. The model used was based on a convolutional neural network that placed third in the 2017 Radiological Society of North America challenge. The mean absolute error (MAE) and the root-mean-square error (RMSE) were calculated for the model versus the radiologist, with comparisons by sex, race, and age. Results: The sample comprised 714 examinations. There was a correlation between the two methods, with a coefficient of determination of 0.94. The MAE of the predictions was 7.68 months, and the RMSE was 10.27 months. There were no statistically significant differences between sexes or among races (p > 0.05). The algorithm overestimated bone age in younger individuals (p = 0.001). Conclusion: Our DL algorithm demonstrated potential for estimating bone age in individuals in the city of São Paulo, regardless of sex and race. However, improvements are needed, particularly in relation to its use in younger patients.

Resumo Objetivo: Validar em indivíduos paulistas um modelo de aprendizado profundo (deep learning - DL) para estimativa da idade óssea, comparando-o com o método de Greulich e Pyle. Materiais e Métodos: Estudo transversal com radiografias de mão e punho para idade óssea. A análise manual foi feita por um radiologista experiente. Foi usado um modelo baseado em uma rede neural convolucional que ficou em terceiro lugar no desafio de 2017 da Radiological Society of North America. Calcularam-se o erro médio absoluto (mean absolute error - MAE) e a raiz do erro médio quadrado (root mean-square error - RMSE) do modelo contra o radiologista, com comparações entre sexo, etnia e idade. Resultados: A amostra compreendia 714 exames. Houve correlação entre ambos os métodos com coeficiente de determinação de 0,94. O MAE das predições foi 7,68 meses e a RMSE foi 10,27 meses. Não houve diferenças estatisticamente significantes entre sexos ou raças (p > 0,05). O algoritmo superestimou a idade óssea nos mais jovens (p = 0,001). Conclusão: O nosso algoritmo de DL demonstrou potencial para estimar a idade óssea em indivíduos paulistas, independentemente do sexo e da raça. Entretanto, há necessidade de aprimoramentos, particularmente em pacientes mais jovens.

Relevant aspects of imaging in the diagnosis and management of gout / Aspectos relevantes do diagnóstico e seguimento por imagem na gota

ABSTRACT Gout is an inflammatory arthritis characterized by the deposition of monosodium urate crystals in the synovial membrane, articular cartilage and periarticular tissues leading to inflammation. Men are more commonly affected, mainly after the 5th decade of life. Its incidence has been growing with the population aging.In the majority of the cases, the diagnosis is made by clinical criteria and synovial fluid analysis, in search for monosodium urate crystals. Nonetheless, gout may sometimes have atypical presentations, complicating the diagnosis. In these situations, imaging methods have a fundamental role, aiding in the diagnostic confirmation or excluding other possible differential diagnosis. Conventional radiographs are still the most commonly used method in gout patients’ evaluation; nevertheless, this is not a sensitive method, since it detect only late alterations. In the last years, there have been several advances in imaging methods for gout patients. Ultrasound has shown a great accuracy in the diagnosis of gout, identifying monosodium urate deposits in the synovial membrane and articular cartilage, in detecting and characterizing tophi and in identifying tophaceous tendinopathy and enthesopathy. Ultrasound has also been able to show crystal deposition in patients with articular pain in the absence of a classical gout crisis. Computed tomography is an excellent method for detecting bone erosions, being useful in spine involvement. Dual-energy CT is a new method able to provide information about the chemical composition of tissues, with high accuracy in the identification of monosodium urate deposits, even in the early stages of the disease and in cases of difficult characterization. Magnetic resonance imaging is useful in the evaluation of deep tissues not accessible by ultrasound. Besides the diagnosis, with the emergence of new drugs that aim to reduce tophaceous burden, imaging methods have become useful tools in monitoring the treatment of patients with gout.

RESUMO A gota é uma artrite caracterizada pela deposição de cristais de monourato sódico na membrana sinovial, na cartilagem articular e nos tecidos periarticulares que leva a um processo inflamatório. Na maioria dos casos o diagnóstico é estabelecido por critérios clínicos e pela análise do líquido sinovial, em busca dos cristais de MSU. Porém, a gota pode se manifestar de maneiras atípicas e dificultar o diagnóstico. Nessas situações, os exames de imagem têm papel fundamental, auxiliam na confirmação diagnóstica ou ainda excluem outros diagnósticos diferenciais. A radiografia convencional ainda é o método mais usado no acompanhamento desses pacientes, porém é um exame pouco sensível, por detectar somente alterações tardias. Nos últimos anos, surgiram avanços nos métodos de imagem em relação à gota. O ultrassom se mostra um exame de grande acurácia no diagnóstico de gota, identifica depósitos de MSU na cartilagem articular e nos tecidos periarticulares e detecta e caracteriza tofos, tendinopatias e entesopatias por tofos. A tomografia computadorizada é um ótimo exame para a detecção de erosões ósseas e avaliação do acometimento na coluna. A tomografia computadorizada de dupla-energia, um método novo, fornece informações sobre a composição química dos tecidos, permite a identificação dos depósitos de MSU com elevada acurácia. A ressonância magnética pode ser útil na avalição dos tecidos profundos, não acessíveis ao ultrassom. Além do diagnóstico, com o surgimento de drogas que visam reduzir a carga tofácea, os exames de imagem se tornam uma ferramenta útil no acompanhamento do tratamento dos pacientes com gota.

Fasciíte nodular em quirodáctilo que simula neoplasia maligna de partes moles / Nodular fasciitis in finger simulating soft tissue malignancy

Fasciíte nodular (FN) é uma lesão proliferativa fibroblástica rara, caracterizada clinicamente como uma massa solitária de consistência endurecida, pouco dolorosa à palpação, de crescimento rápido e sem predileção por sexo. O objetivo deste trabalho é relatar o caso de uma paciente com FN no terceiro quirodáctilo da mão esquerda, descrever os achados da radiografia simples, tomografia computadorizada e ressonância magnética e correlacionar com a literatura. Visto que o diagnóstico de FN é um desafio, é necessário conciliar os achados clínicos, radiológicos e patológicos.

Nodular fasciitis (NF) is a rare fibroblastic proliferative lesion, characterized clinically as a solitary mass of hardened and slightly painful on palpation, fast growing and no gender preference. The objective of this study is to report the case of a patient with NF in third finger of left hand, describe the findings of plain radiography, computed tomography and magnetic resonance imaging and correlate with the literature. Since the diagnosis of NF is a challenge, being necessary to conciliate the clinical, radiological and pathological.

Intussuscepção em crianças: avaliação por métodos de imagem e abordagem terapêutica / Intussusception in children: imaging evaluation and therapeutic approach

A intussuscepção, uma emergência médica, ocorre com maior freqüência em crianças com idade abaixo dos dois anos. A tríade clássica de dor abdominal, fezes avermelhadas "em geléia" e massa abdominal palpável é observada em menos de 50 por cento dos casos, tornando difícil seu diagnóstico clínico. Todavia, o diagnóstico de intussuscepção pode ser efetuado com radiografia simples, ultra-sonografia, tomografia computadorizada e enema baritado ou com gás/solução salina, com variável acurácia. Alguns destes métodos de imagem também proporcionam valiosa utilidade à terapia desta condição. Os autores fazem uma revisão da literatura, com ensaio iconográfico dos achados em pacientes com intussuscepção, e discutem os conceitos atuais e tópicos controversos relacionados ao seu tratamento.

Atresia do trato gastrintestinal: avaliação por métodos de imagem / Atresia of the gastrointestinal tract: imaging evaluation

Um amplo espectro de anomalias congênitas pode afetar qualquer nível do trato gastrintestinal, do esôfago ao ânus. A atresia é uma importante causa de obstrução gastrintestinal, com alta taxa de morbidade em recém-natos. Há diversos mecanismos patológicos possíveis para explicar esta malformação e duas explicações clássicas de sua gênese são um defeito de recanalização do tubo intestinal ou uma interrupção no suprimento sanguíneo durante a vida intra-uterina. Os autores fazem uma revisão da literatura com ensaio iconográfico dos achados de imagem em crianças com atresia do trato gastrintestinal.

Transição crânio vertebral: análise morfológica e medidas na ressonância magnética / Craniovertebral transition: morphologic analysis and measures in magnetic resonance

No estudo das estruturas da transiçao crânio vertebral (TCV) a ressonância magnética (RM) é o método de escolha para avaliaçao dos elementos ósseo, vascular, nervoso e tecidos moles, assim como as relaçoes existentes entre estas estruturas. Antes do aparecimento da ressonância magnética patologias desta regiao eram de difícil diagnóstico, pois podiam simular várias outras doenças. A avaliaçao óssea fazia-se por meio de radiografias simples. Por este método de imagem foi estudado a distância do ápice do processo odontóide (PO) através de linhas e ângulos descritos por diversos autores. No nosso trabalho escolhemos como parâmetro as linhas de Chamberiain (LC), McGregor (LMG) e McRae (LMR) para o estudo das estruturas desta regiao. Analisamos 243 exames de RM, no piano sagital (l49 do sexo feminino e 94 do sexo masculino) com imagens consideradas normais com idade variando de 6 a 79 anos, agrupados nas seguintes faixas etárias: com até 20 anos, de 21 a 40 anos e acima dos 40 anos. Avaliamos a distância do ápice do PO e a posiçao da tonsila cerebelar (Tc) em relaçao as linhas citadas, assim como a forma e a fusao do PO com o corpo do áxis (C2) e o diâmetro sagital do forame magno (FM). Todos estes itens foram analisados em funçao do sexo,, faixa etária cor e regiao de procedência dos pacientes. O ápice do PO localiza-se em média abaixo das LC, LMG e LMR, sendo estas medidas maiores no sexo masculino. Nos indivíduos acima dos 40 anos o PO situa-se mais próximos as linhas estudadas. Nao observamos diferenças em funçao da cor. Os pacientes procedentes da regiao norte e nordeste apresentavam o ápice do PO mais distantes destas linhas. O PO foi classificado em três formas: digitiforme, ogival e triangular, observando-se uma ligeira predominância da forma ogival. Quanto a fusao do PO com o corpo de C2, encontramos uma fusao parcial ou total. Nao detectamos diferenças estatísticas em relaçao as LC.LMG e LMR e ao sexo, porém em funçao da faixa etária, notamos que no grupo com idade acima dos 40 anos ocorre uma maior porcentagem de fusao total. O diâmetro sagital do FM é em média 3,85cm (DPñ0,25 cm), nao observando-se diferenças em relaçao ao sexo, faixa etária, cor e regiao de procedência. A Tc localiza-se em geral abaixo das LC, LMG e LMR, sendo esta medidas menores no sexo feminino. Nos indivíduos com até 20 anos a Tc situa-se mais próximas das linhas estudadas, afastando-se das mesmas, com o aumento da idade. Em funçao da cor, observamos que ...(au)

Aneurisma gigante intracaniano com fístula para os seios paranasais-relato de um caso / Giant intracranial aneurysm with fistula to the paranasal sinuses-a case report

Os autores apresentaram um caso de aneurisma gigante da artéria carótida interna com extensa erosäo óssea causando fístula para os seios paranasais.Säo discutidos os aspectos clínicas, radiológicos e o diagnóstico diferencial dos aneurismas gigantes intracanianos.

Neurocitoma central: estudo anatomopatológico e por imagem de seis casos / Central neurocytoma: a histopathological and radiologic study of six cases

Neurocitoma central é um tumor intraventricular raro, de histologia benigna, que afeta adultos jovens. No presente trabalho säo apresentados seis casos de neurocitoma, discutidos os diagnósticos por imagem e cipatológico, e feitas breves consideraçöes sobre o tratamento