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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.6.2007.tde-21082007-162147
Document
Author
Full name
Clóvis Arlindo de Sousa
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2007
Supervisor
Committee
Pereira, Julio Cesar Rodrigues (President)
Barros, Laécio Carvalho de
Ortega, Neli Regina de Siqueira
Title in Portuguese
Teoria de conjuntos fuzzy e regressão logística na tomada de decisão para realização de cintilografia das paratiróides
Keywords in Portuguese
Cálcio
Cintilografia
Lógica fuzzy
Modelos matemáticos
Paratiróides
Paratormônio
Regressão logística
Abstract in Portuguese
Introdução - Grande parte das cintilografias das paratiróides realizadas antes da primeira cirurgia (paratiroidectomia) resulta negativa, podendo sugerir uma inadequação na solicitação do exame. Objetivo - Desenvolver e comparar dois modelos matemáticos baseados em teoria de conjuntos fuzzy e regressão logística para tomada de decisão na realização de cintilografia das paratiróides, a partir de valores séricos de Cálcio (Ca) e Paratormônio (PTH). Métodos - Da base de registros de cintilografia de paratiróides realizadas no Centro de Medicina Diagnóstica Fleury, em São Paulo, foram identificados 194 pacientes (grupo desenvolvimento) que no período de janeiro de 2000 a dezembro de 2004 tinham Ca e PTH séricos medidos. Foram desenvolvidos dois modelos matemáticos, um deles baseado em regressão logística e o outro em teoria de conjuntos fuzzy, com a finalidade de definir uma medida de indicação para a realização do exame cintilográfico. O desempenho dos modelos foi comparado utilizando curvas ROC pelo teste de Hanley e McNeil. Utilizou-se o grupo teste de 139 pacientes registrados de 2005 a 2006 para avaliar os modelos e verificar sua acurácia. Resultados - No grupo desenvolvimento, a área sob a curva ROC do modelo de regressão logística foi de 0,86 (IC 95%: 0,81-0,91) e do modelo fuzzy foi 0,89 (IC 95%: 0,84-0,93), avaliadas como estatisticamente distintas (p=0,026). O modelo fuzzy se destacou como particularmente útil porque, ao contrário do modelo logístico, mostrou capacidade de utilizar informações de PTH em intervalo em que os valores de Ca mostraram-se pouco discriminantes. No grupo teste, a área para o modelo logístico foi de 0,89 (IC 95%: 0,83-0,95) e para o modelo fuzzy foi de 0,91 (IC 95%: 0,85-0,96) (p=0,128). Conclusões - O modelo fuzzy apresentou desempenho igual ou superior ao modelo de regressão logística. O modelo matemático baseado em teoria de conjuntos fuzzy, no contexto deste estudo, obteve desempenho mais adequado do que o modelo baseado em regressão logística como método para decisão da realização de cintilografia das paratiróides. Por pertinente, destaque-se que, resultado de um exercício metodológico, inferências sobre o comportamento do objeto podem ser impróprias, dada a não representatividade populacional dos dados.
Title in English
Fuzzy sets theory and logistic regression in decision making for parathyroid scintigraphy investigation
Keywords in English
Calcium
Fuzzy logic
Logistic models
Mathematical models
Parathormone
Parathyroid
Radionuclide imaging
Abstract in English
Introduction - A great number of parathyroid scintigraphies performed before the first surgery (parathyroidectomy) results negative suggesting an inadequate use of this test. Objective - The aim of this study was to develop and compare two mathematical models based on logistic regression analysis and fuzzy sets theory to select patients to be submitted to parathyroid scintigraphy based on serum calcium and parathormone values. Methods - From the data registrered on parathyroid scintigrafy database from Fleury - Medical Diagnostic Center, São Paulo, within the period between January 2000 to December 2004, 194 patients with available serum calcium and parathormone were identified. Two mathematical models based on logistic regression analysis and fuzzy sets theory were developed to recognize patients for parathyroid scintigraphy on the basis of laboratorial exams. The logistic regression model was developed using SPSS and the fuzzy model using MatLab. The performances of the models were compared using ROC curves with the test of Hanley e McNeil. The accuracies of both models were also analyzed and compared using a new database (test database) of 139 parathyroid scintigraphies performed between 2005 and 2006. Results - The performances of the models were statistically different (p=0.026). The area under the ROC curves were 0.86 (CI 95%: 0.81-0.91) for the logistic regression model and 0.89 (CI 95%: 0.84-0.93) for the fuzzy model. As an advantage over the logistic model, the latter has shown the ability to draw decision from parathormone information within a not discriminating interval of calcium values. In the test database the ROC area for the logistic regression model the ROC curve area was 0.89 (CI 95%: 0.83-0.95) and for the fuzzy model was 0.91 (CI 95%: 0.85-0.96) (p=0.128). Conclusions - The mathematical model based on fuzzy sets theory fared better than the logistic model in decision making for scintigraphy indication. Nevertheless, one should take heed that inferences should be kept to what concerns model comparison and not the parathyroid scintigraphy itself, once the data analysed was not representative of any population.
 
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Publishing Date
2007-11-29
 
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