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Search for: Neural networks; computer; Deep-learning; Image processing; computer-assisted; VGG16; Inceptionv3; ResNet50; Fundus oculi; Eye diseases.
Abstract
Objetivo: Fornecer informações sobre a ocorrência e a eficácia do aconselhamento sobre o uso de tabaco por oftalmologistas a pacientes com doenças oculares associadas à tireoide.
Métodos: Analisamos os prontuários médicos eletrônicos de uma coorte digital de pacientes atendidos por oftalmologistas no Sistema de Saúde da Universidade da Pensilvânia entre o início de 2012 e o final de 2017 com os códigos da Classificação Internacional de Doenças (CID) para a doença de Graves, exoftalmia tireotóxica ou doença ocular associada à tireoide. Os históricos de uso de tabaco foram registrados na primeira e na última visita ao consultório de Oftalmologia, ou na visita mais próxima no tempo. A quantidade de maços/dia (mpd) e todas as anotações feitas nas visitas ao consultório de Oftalmologia foram analisadas para aconselhamento sobre o uso de tabaco.
Resultados: Um total de 435 indivíduos preencheram os critérios de inclusão, dos quais 72 (16,6%) estavam fumando ativamente no momento do primeiro encontro. Apenas 57 (79,2%) desses indivíduos que fumam ativamente registraram queixas relacionadas ao tabagismo, sendo que 34 (59,6%) deles receberam alguma forma de aconselhamento sobre o uso de tabaco. Ao todo, 9 (26,5%) indivíduos dentre os que receberam aconselhamento sobre tabaco e 1 (4,3%) que não teve aconselhamento registrado pararam de fumar (diferença de risco de 22,1%; IC 95%, [1,7%, 39,1%]; p=0,04). Dentre aqueles que receberam aconselhamento, 17 (50,0%) reduziram seus mpd, além de 7 (30,4%) daqueles que não tiveram aconselhamento (diferença de risco de 19,6%; IC 95% [-6,3%, 41,3%]; p=0,18). No geral, 14 (25,5%) dos 55 oftalmologistas que tiveram um paciente fumante ativo registraram evidências de aconselhamento sobre o uso de tabaco.
Conclusões: Os resultados deste estudo revelam tanto as oportunidades perdidas de aconselhamento sobre o uso do tabaco quanto a eficácia do aconselhamento no contexto de doenças oculares associadas à tireoide.
Keywords: Uso de tabaco; Aconselhamento; Doenças da glândula tireóide; Doença de Graves; Oftalmopatias
Abstract
Introdução: Os oftalmologistas têm alto risco de contrair a doença do Coronavírus-19 devido à proximidade com os pacientes durante os exames com lâmpada de fenda. Usamos um modelo de computação para avaliar a eficácia das proteções para lâmpadas de fenda e propusemos uma nova proteção ergonomicamente projetada.
Métodos: As simulações foram realizadas no software comercial Star-CCM +. Os aerossóis de gotículas foram considerados 100% de água em fração de volume com distribuição de diâmetro de partícula representada por uma média geométrica de 74,4 ± 1,5 (desvio padrão) μm ao longo de uma duração de quatro minutos. A massa total de gotículas de água acumulada no manequim e a massa expelida pela boca do paciente foram medidas em três condições diferentes: 1) Sem protetor de lâmpada de fenda, 2) com protetor padrão, 3) Com o novo protetor proposto.
Resultados: A massa total acumulada das gotas de água (kg) e a porcentagem da massa expelida acumulada no escudo para cada uma das respectivas condições foram; 1) 5,84e-10 kg (28% do peso total da partícula emitida que assentou no manequim), 2) 9,14e-13 kg (0,045%), 3,19e-13 (0,015%). O escudo padrão foi capaz de proteger 99,83% das partículas que, de outra forma, teriam se depositado no manequim, o que é semelhante a 99,95% para o projeto proposto.
Conclusão: Protetores com lâmpada de fenda são ferramentas eficazes de controle de infecção contra gotículas respiratórias. O protetor proposto mostrou eficácia comparável em comparação com os protetores de lâmpada de fenda convencionais, mas potencialmente oferece uma melhor ergonomia para oftalmologistas durante o exame de lâmpada de fenda.
Keywords: Oftalmologistas; Infeções por coronavírus/prevenção & controle; Pandemias; Gotículas lipídicas; SARS-CoV-2; Lâmpada de fenda; Simulação por computador; Equipamentos de proteção; Desenho de equipamento.
Abstract
Objetivos: O objetivo do estudo é avaliar o perfil das visitas ao Pronto-Socorro de Oftalmologia (PS) do Hospital São Paulo, serviço público de atendimento terciário aberto 24 horas em São Paulo - Brasil, pertencente à Universidade Federal de São Paulo, nos últimos 11 anos.
Métodos: Foi realizado um estudo transversal retrospectivo, com base em todos os pacientes (n=634.726) admitidos no pronto-socorro de oftalmologia do Hospital São Paulo entre janeiro de 2009 e dezembro de 2019.
Resultados: De 2009 a 2019, houve um aumento no influxo de 39,2% com importante variação nos atendimentos ao longo dos anos, a mediana de idade foi de 38 ± 20,4 anos, o sexo masculino representou 53,3% e os pacientes únicos representaram 53,1%. Verificou-se que 79,5% das visitas ocorreram das 7h às 17h e 80,8% nos dias da semana. Os diagnósticos mais frequentes foram conjuntivite aguda seguida de blefarite, ceratite, hordéolo / calázio e corpo estranho corneano.
Conclusão: Ao longo do período de análise do estudo, houve importante aumento nas apresentações, com predominância de atendimentos não urgentes e baixa proporção de pacientes com uma única visita. Nossos resultados evidenciam o perfil das consultas oftalmológicas, podendo gerar mudanças no sistema público de saúde visando a melhoria da qualidade do atendimento e acesso às emergências oftalmológicas na cidade de São Paulo.
Keywords: Serviço hospitalar de emergência; Epidemiologia; Traumatismos oculares; Oftalmopatias.
Abstract
PURPOSE: This study aimed to determine whether early-stage intraocular pressure can be modulated using a thermal face mask.
METHODS:In this prospective clinical study, healthy participants were randomized on a 1:1:1 allocation ratio to three mask groups: hypothermic (G1), normothermic (G2), and hyperthermic (G3). After randomization, 108 eyes from 108 participants were submitted to clinical evaluations, including measurement of initial intraocular pressure (T1). The thermal mask was then applied for 10 minutes, followed by a second evaluation of intraocular pressure (T2) and assessment of any side effects.
RESULTS:The hypothermic group (G1) showed a significant reduction in mean intraocular pressure between T1 (16.97 ± 2.59 mmHg) and T2 (14.97 ± 2.44 mmHg) (p<0.001). G2 showed no significant pressure difference between T1 (16.50 ± 2.55 mmHg) and T2 (17.00 ± 2.29 mmHg) (p=0.054). G3 showed a significant increase in pressure from T1 (16.53 ± 2.69 mmHg) to T2 (18.58 ± 2.95 mmHg) (p<0.001). At T1, there was no difference between the three study groups (p=0.823), but at T2, the mean values of G3 were significantly higher than those of G1 and G2 (p<0.00).
CONCLUSION:Temperature was shown to significantly modify intraocular pressure. Thermal masks allow the application of temperature in a controlled, reproducible manner. Further studies are needed to assess the duration of these effects and whether they are reproducible in patients with pathologies that affect intraocular pressure.
Keywords: Intraocular pressure; Temperature; Masks; Glaucoma; Eye diseases
Abstract
PURPOSE: This pilot study evaluated the diagnostic accuracy of a deep learning model for detecting pterygium in anterior segment photographs taken using smartphones in the Brazilian Amazon. The model’s performance was benchmarked against assessments made by experienced ophthalmologists, considered the clinical gold standard.
METHODS: In this cross-sectional study, 38 participants (76 eyes) from Barcelos, Brazil, were enrolled. Trained nonmedical health workers captured high-resolution anterior segment images using smartphones. These images were analyzed using a deep learning model based on the MobileNet-V2 convolutional neural network. Diagnostic metrics–including sensitivity, specificity, accuracy, positive predictive value, negative predictive value, and area under the receiver operating characteristic curve–were calculated and compared with the ophthalmologists’ evaluations.
RESULTS: The deep learning model achieved a sensitivity of 91.43%, specificity of 90.24%, positive predictive value of 88.46%, negative predictive value of 92.79%, and an area under the curve of 0.91. Logistic regression revealed no statistically significant association between pterygium and demographic variables such as age or gender.
CONCLUSIONS: The deep learning model demonstrated high diagnostic performance in identifying pterygium in a remote Amazonian population. These preliminary findings support the potential use of artificial intelligence–based tools to facilitate early detection and screening in underserved regions, thereby enhancing access to ophthalmic care.
Keywords: Pterygium/diagnostic imaging; Smartphone; Diagnostic techniques, ophthalmological; Deep learning; Telemedicine; Artificial intelligence; Cross-sectional studies; Brazil/epidemiology
Abstract
PURPOSE: Standard automated perimetry has been the standard method for measuring visual field changes for several years. It can measure an individual’s ability to detect a light stimulus from a uniformly illuminated background. In the management of glaucoma, the primary objective of perimetry is the identification and quantification of visual field abnormalities. It also serves as a longitudinal evaluation for the detection of disease progression. The development of artificial intelligence-based models capable of interpreting tests could combine technological development with improved access to healthcare.
METHODS: In this observational, cross-sectional, descriptive study, we used an artificial intelligence-based model [Inception V3] to interpret gray-scale crops from standard automated perimetry that were performed in an ophthalmology clinic in the Brazilian Amazon rainforest between January 2018 and December 2022.
RESULTS: The study included 1,519 standard automated perimetry test results that were performed using Humphrey HFA-II-i-750 (Zeiss Meditech). The Subsequently, 70%, 10%, and 20% of the dataset were used for training, validation, and testing, respectively. The model achieved 80% (68.23%–88.9%) sensitivity and 94.64% (88.8%–98%) specificity for detecting altered perimetry results. Furthermore, the area under the receiver operating characteristic curve was 0.93.
CONCLUSIONS: The integration of artificial intelligence in the diagnosis, screening, and monitoring of pathologies represents a paradigm shift in ophthalmology, enabling significant improvements in safety, efficiency, availability, and accessibility of treatment.
Keywords: Glaucoma; Disease progression; Perimetry; Visual Fields; Visual field tests; Artificial intelligence; Neural networks, computers; Machine learning
Abstract
OBJETIVO: Esse estudo tem como objetivo criar um modelo de Machine Learning por um oftalmologista sem experiência em programação utilizando auto Machine Learning predizendo influxo de pacientes em serviço de emergência e casos de trauma.
MÉTODOS: Um dataset de 366,610 visitas em Hospital Universitário da Universidade Federal de São Paulo de 01 de janeiro de 2014 até 31 de dezembro de 2019 foi incluído no treinamento do modelo, incluindo visitas/dia e código internacional de doenças. O treinamento e predição foram realizados com o Amazon Forecast por dois oftalmologistas sem experiência com programação.
RESULTADOS: O período de previsão estimou um volume de 206,37 pacientes/dia em p90, 180,75 em p50, 140,35 em p10 e média de 7,42 casos de trauma/dia em p90, 3,99 em p50 e 0,56 em p10. Janeiro de 2020 teve um total de 6.604 pacientes e média de 206,37 pacientes/dia, 13,5% menos do que a predição em p50. O período teve um total de 199 casos de trauma e média de 6,21 casos/dia, 55,77% mais casos do que a predição em p50.
CONCLUSÃO: O desenvolvimento de modelos era restrito a cientistas de dados com experiencia em programação, porém a transferência de ensino com a tecnologia de auto Machine Learning permite o desenvolvimento de algoritmos por qualquer pessoa sem experiencia em programação. Esse estudo mostra um modelo com valores preditos próximos ao que ocorreram em janeiro de 2020. Fatores que podem ter influenciados no resultado foram feriados e tamanho do banco de dados. Esse é o primeiro estudo que aplicada auto Machine Learning em predição de visitas hospitalares com resultados próximos aos que ocorreram.
Keywords: Aprendizado de máquina; Serviço hospitalar de emergência; Traumatismos oculares; Modelos estatísticos; Algoritmos
Abstract
OBJETIVOS: À medida que a utilização de equipamentos digitais no emprego aumenta, a avaliação do seu efeito na saúde visual necessita de ferramentas válidas e robustas. Este estudo teve como objetivo traduzir, adaptar culturalmente e validar para português o Questionário da Síndrome Visual do Computador (CVS-Q©).
MÉTODOS: O procedimento foi realizado em 5 fases: tradução direta, síntese da tradução, tradução inversa, consolidação por um painel de especialistas, e pré-teste. Para fazer o pré-teste foi realizado um estudo piloto transversal aplicado a uma amostra de 26 participantes que completaram a versão pré-final da versão portuguesa do CVS-Q©, questionando por dificuldades, compreensão e sugestões de melhoria do questionário. Para avaliar a confiança e validade da versão portuguesa do CVS-Q©foi realizado um estudo transversal de validação em uma amostra diferente (280 funcionários).
RESULTADOS: No pré-teste, 96.2% dos participantes não apresentaram dificuldades no preenchimento do questionário, enquanto 84.0% indicaram que era claro e compreensível. Obteve-se, então, o CVS-Q© em português (Questionário da Síndrome Visual do Computador, CVS-Q PT©). A sua validação revelou uma boa consistência interna
da sua escala (Cronbach's alpha=0.793), boa estabilidade temporal (coeficiente de correlação interclasse=0.847; 95% CI 0.764-0.902, kappa=0.839), sensibilidades e especificidades adequadas (78.5% e 70.7%, respetivamente), boa capacidade de discriminação (área abaixo da curva=0.832; 95% CI 0.784-0.879), e uma adequada validade da convergência com o índice de doença da superfície ocular (ocular surface disease index - OSDI; coeficiente de correlação de Spearman=0.728, p<0.001). A análise fatorial revelou um único fator responsável por explicar a variância comum em 37.7%. Um funcionário com uma pontuação ≥7 pontos sofria de síndrome visual do computador.
CONCLUSÃO: O CVS-Q PT© pode ser considerada uma ferramenta intuitiva, de fácil interpretação e com boas propriedades psicométricas para avaliar a síndrome visual do computador em funcionários portugueses expostos a ecrãs digitais. Este questionário facilitará as decisões sobre medidas preventivas, intervenções e tratamento, e a comparação entre as populações expostas em diferentes países de língua portuguesa.
Keywords: Síndrome visual do computador; Dispositivos digitais; Saúde ocular; Estudo de validação; Propriedades psicométricas; Inquéritos e questionários
Abstract
This study aimed to evaluate the morphometric and volumetric dimensions of the lacrimal gland in patients with inactive thyroid eye disease and compare them with the values reported in the literature. This case series evaluated consecutive patients with inactive thyroid eye disease treated at a tertiary eye hospital from 2015 to 2020. The patients' baseline demographics and clinical characteristics were obtained. The axial and coronal length, width, and volume of the lacrimal gland were measured on computed tomography scan images, and the results were statistically analyzed. A total of 21 patients (42 orbits) with inactive thyroid eye disease were evaluated. Their mean age was 49.0 ± 14.6 years, and 12 (57.1%) of them were men. The main complaint was dryness, and the majority of the patients had good vision and mild proptosis. The mean axial length and width of the lacrimal gland were 19.3 ± 3.9 mm and 7.5 ± 2.1 mm, respectively; coronal length and width, 20.4 ± 4.5 mm and 7.5 ± 2.1 mm, respectively; and lacrimal gland volume, 0.825 ± 0.326 mm3. Age, sex, or laterality were not found to be determinants of lacrimal gland enlargement. Patients with thyroid eye disease have enlarged lacrimal gland even in the nonactive phase of the disease multifactorial aspects influence the lacrimal gland in thyroid eye disease, making it difficult to establish a clear correlation with predisposing factors. Further studies are warranted to better understand the association between thyroid eye disease and the lacrimal gland.
Keywords: Graves' ophthalmology; Graves' disease; Lacrimal apparatus; Lacrimal apparatus diseases; X-ray computed tomography
Abstract
PURPOSE: Evaluation of lid contour and marginal peak point changes to compare outcomes of external levator advancement and Müller’s muscle conjunctival resection surgery in unilateral ptosis.
METHODS: We reviewed the charts of unilateral ptosis patients who underwent external levator advancement or Müller’s muscle conjunctival resection. Eyelid contour analysis was conducted on preoperative and 6-month postoperative digital images. This was performed with the multiple margin reflex distances technique, measuring the vertical distance from a line intersecting the center of the pupil to the eyelid margin at 10 positions at 2 mm intervals. The marginal peak point changes were analyzed digitally using the coordinates of the peak point according to the pupil center. Each position’s mean distance was compared preoperatively, postoperatively, and with the fellow eyelid.
RESULTS: Sixteen patients underwent external levator advancement and 16 patients had Müller’s muscle conjunctival resection. The mean margin reflex distance was improved by both techniques (1.46 vs. 2.43 mm and 1.12 vs. 2.25 mm, p=0.008 and p=0.0001 respectively) and approached that of the fellow eyelid (2.43 vs. 2.88 and 2.25 vs. 2.58 mm, p=0.23 and p=0.19, respectively). However, statistically significant lid margin elevation was limited to between the N6 and T6 points in the external levator advancement group. Whereas, significant elevation was achieved along the whole lid margin in the Müller’s muscle conjunctival resection group. The marginal peak point was shifted slightly laterally in the external levator advancement group (p=0.11).
CONCLUSIONS: Both techniques provide effective lid elevation, however, the external levator advancement’s effect lessens toward the canthi while Müller’s muscle conjunctival resection provides more uniform elevation across the lid margin. The margin reflex distance alone is not sufficient to reflect contour changes.
Keywords: Blepharoptosis; Eyelids; Conjunctiva; Oculomotor muscles; Image processing, computer-assisted; Treatment outcome
Abstract
PURPOSE: To assess the effect of the coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic on cataract surgery by residents who had mandatory surgical simulator training during residency.
METHODS: In this retrospective, observational analytical study, the total number of cataract surgeries and surgical complications by all senior residents of 2019 (2019 class; prepandemic) and 2020 (2020 class; affected by the reduced number of elective surgeries due to the COVID-19 pandemic) were collected and compared. All residents had routine mandatory cataract surgery training on a virtual surgical simulator during residency. The total score obtained by these residents on cataract challenges of the surgical simulator was also evaluated.
RESULTS: The 2020 and 2019 classes performed 1275 and 2561 cataract surgeries, respectively. This revealed a reduction of 50.2% in the total number of procedures performed by the 2020 class because of the pandemic. The incidence of surgical complications was not statistically different between the two groups (4.2% in the 2019 class and 4.9% in the 2020 class; p=0.314). Both groups also did not differ in their mean scores on the simulator’s cataract challenges (p<0.696).
CONCLUSION: Despite the reduction of 50.2% in the total number of cataract surgeries performed by senior residents of 2020 during the COVID-19 pandemic, the incidence of surgical complications did not increase. This suggests that surgical simulator training during residency mitigated the negative effects of the reduced surgical volume during the pandemic.
Keywords: COVID-19; Pandemics; Cataract extraction/education; Internship and residency/methods; Simulation training/methods; Phacoemulsification/education; Surgery, computer-assisted; Computer simulation; Clinical competence; Ophthalmology/education
Abstract
OBJETIVOS: Traduzir e validar para o português um questionário para avaliar o conhecimento teórico no exame de fundo de olho.
MÉTODOS: Um questionário de múltipla escolha de 60 questões em inglês, ao qual avalia diversos aspetos do conhecimento no exame de fundo de olho, foi traduzido para o português. O processo envolveu uma tradução, re-tradução e avaliação por um comitê de especialistas. O questionário resultante foi aplicado em estudantes de medicina do último ano e médicos-residentes em oftalmologia. Cada indivíduo respondeu o questionário duas vezes, com um intervalo de uma semana entre cada aplicação. A consistência interna, a confiança teste-reteste, a confiança entre avaliadores e a porcentagem de concordâncias foram calculadas.
RESULTADOS: Trinta participantes foram incluídos (25 estudantes de medicina e 5 residentes em oftalmologia). A nota de corte para aprovação-reprovação foi calculada em 46, sendo os falsos positivos teóricos de 8,7% e os falsos negativos teóricos 2,8%. No mesmo corte, os falsos positivos e falsos negativos observados foi de 0%. Dentre os 60 itens, a confiança teste-reteste foi forte em 17 itens, sendo que um apresentou uma correlação negativa, moderada em 14 itens, sendo que um apresentou uma correlação negativa, e fraca em 29 itens; a confiança inter-examinador foi inferior a 0,4 em 34 itens, entre 0,4 e 0,6 em 17 itens, e acima de 0,6 em 8 itens. Um dos itens apresentou um valor negativo. A porcentagem de concordância foi entre 40-60% em 10 itens, superior a 60% em 50 itens e acima de 80% em 18 itens. O alfa de Crombach foi calculado com 0,674.
CONCLUSÕES: O questionário traduzido propicia um instrumento padronizado para futuras pesquisas e intervenções às quais visem aprimorar o ensino em oftalmologia.
Keywords: Inquéritos e questionários; Tradução; Fundo de olho
Abstract
O lacrimejamento é um sinal comum na prática oftalmológica, porém frequentemente negligenciado. Os autores descrevem um caso de um paciente com epífora unilateral direita com 8 anos de história que só após evoluir com dacriocistite foi submetido a semiologia de vias lacrimais. Após o diagnóstico de obstrução baixa da via lacrimal foi submetido a cirurgia de dacriocistorrinostomia, onde o saco lacrimal de aparência atípica foi biopsiado e identificado como carcinoma espinocelular. O paciente foi submetido a ressecção oncológica do tumor seguido de radioterapia adjuvante, permanecendo livre de recidiva por 2 anos. Este caso ressalta a importância de investigar causas da epífora, especialmente quando unilateral, dada sua maior associação com a obstrução de via lacrimal. Uma semiologia oportuna das vias lacrimais podem evitar atrasos no diagnóstico de obstrução secundárias a neoplasia, que apesar de incomuns, são potencialmente fatais.
Keywords: Obstrução dos ductos lacrimais; Doenças do aparelho lacrimal; Neoplasias oculares; Carcinoma de células escamosas; Imagem por ressonância magnética; Tomografia computadorizada por raios X; Humano; Relato de casos
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