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Previous issue date: 2017-07-29 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Incisions are a common task in most surgical procedures. Their learning is traditionally done
in universities or teaching centers with the use of synthetic materials, animal parts, or, in more advanced stages, in real patients under the supervision of professionals. The use of simulators can contribute in this context of training, since with them it is possible to realistically simulate the materials used, carry out the practice repeatedly and immediately and automatically assess students' performance. Simulators capable of providing evaluation for the incision made in a given procedure are not common, and even those that exist do not have a specific assessment system for this task. The present study aimed to propose and develop an assessment system for surgical incisions simulated with computational methods, identifying the basic components of this process and using appropriate decision models for each of them. For this,
the concepts and variables related to this procedure were studied, highlighting their most
relevant characteristics and looking for ways to better provide assessment for them. The
developed system considers two steps for the assessment of the incision, pre-surgical and
surgical. The classical logic was the decision model used for most of the variables, with
specific rules to deal with the particularities of each one. In order to evaluate the incision
trajectory, the Support Vector Machine model was selected after experiments that compared
the accuracy of the assessment of different decision models applied to databases containing
rectilinear incision paths. For the validation of the system, metrics for the submental incision,
component of the mandibular reconstruction procedure, used in the treatment of mandibular
symphysis fractures, which has high prevalence in Brazil and in the world, were obtained and
applied in an incision simulation in this region of the body. A computational incision
simulation, the conceptualization of the evaluation system, a concrete implementation applied
to the problem of the submental incision and conceptual maps, which systematize the
knowledge used from different points of view, were produced in this work. It was verified that
the assessment system responded adequately, with the classical logic rules and the Support
Vector Machine providing results in accordance with the metrics used. Thus, it is observed
that the assessment system proposed in this work represents an adequate tool for the use in the training of incision techniques. / As incisões são uma tarefa comum na maioria dos procedimentos cirúrgicos. O aprendizado
delas é tradicionalmente feito nas universidades ou centros de ensino com o uso de materiais
sintéticos, peças de animais, ou, em estágios mais avançados, em pacientes reais com a
supervisão de profissionais. O uso de simuladores pode contribuir neste contexto de
treinamento, uma vez que com eles é possível simular de forma realista os materiais
utilizados, realizar a prática repetidas vezes e avaliar de forma imediata e automática o
desempenho dos estudantes. Simuladores capazes de fornecer avaliação para a incisão feita
em determinado procedimento não são comuns, e mesmo os existentes não possuem um
método de avaliação específico para esta tarefa. O presente trabalho teve por objetivo propor e
desenvolver um sistema de avaliação para incisões cirúrgicas simuladas com métodos
computacionais, identificando os componentes básicos deste processo e empregando modelos
de decisão adequados para cada um deles. Para isso, foram levantados os conceitos e as
variáveis relacionadas a este procedimento, destacando suas características mais relevantes e
buscando formas de melhor fornecer avaliação para eles. O sistema desenvolvido considera
duas etapas para a avaliação da incisão, pré-cirúrgica e cirúrgica. A lógica clássica foi o
modelo de decisão utilizado para a maior parte das variáveis, havendo regras específicas para
lidar com as particularidades de cada uma. Para a avaliação da trajetória da incisão foi
utilizado o modelo Support Vector Machine, selecionado após a realização de experimentos
que compararam a precisão da avaliação de diferentes modelos de decisão aplicados a bancos
de dados contendo caminhos de incisões retilíneas. Para a validação do sistema, métricas para
a incisão submentoniana, componente do procedimento de reconstrução mandibular, utilizada
no tratamento de fraturas na sínfise mandibular, o qual tem alta prevalência no Brasil e no
mundo, foram obtidas e aplicadas em uma simulação de incisão nesta região do corpo. Foram
produzidos então uma simulação de incisão computacional, a conceitualização do sistema de
avaliação, uma implementação concreta aplicada ao problema da incisão submentoniana e
mapas conceituais, que sistematizam os conhecimentos utilizados a partir de diferentes pontos
de vista. Verificou-se que o sistema de avaliação respondeu adequadamente, com as regras da
lógica clássica e a Support Vector Machine provendo resultados em conformidade com as
métricas utilizadas. Desta forma, observa-se que o sistema de avaliação proposto neste
trabalho representa uma ferramenta adequada para o uso no treinamento de técnicas de
incisão.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.biblioteca.ufpb.br:tede/9663 |
| Date | 29 July 2017 |
| Creators | Moura, Ives Fernando Martins Santos de |
| Contributors | Machado, Liliane dos Santos, Valença, Ana Maria Gondim |
| Publisher | Universidade Federal da Paraíba, Programa de Pós-Graduação em Modelos de Decisão e Saúde, UFPB, Brasil, Ciências Exatas e da Saúde |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB, instname:Universidade Federal da Paraíba, instacron:UFPB |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -7885416583408885030, 600, 600, 600, 600, -779006617763068018, -6173167103754495199, -2555911436985713659 |
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