Exportar este item: EndNote BibTex

Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://bdtd.famerp.br/handle/tede/866
Tipo do documento: Dissertação
Título: Predição de tratamentos ortodônticos como estimativa do alinhamento da dentição: uma abordagem de inteligência artificial aplicada
Título(s) alternativo(s): Prediction of orthodontic treatments as an estimate of dental alignment: an applied artificial intelligence approach
Autor: Guido, Daniela Denis 
Primeiro orientador: Werneck, Alexandre Lins
Primeiro coorientador: Ribeiro, Rita de Cássia Helu Mendonça
Primeiro membro da banca: Lemos, João Paulo
Segundo membro da banca: Rodrigues, Luciene Cavalcanti
Terceiro membro da banca: Scocate, Ana Carla Raphaelli Nahás
Quarto membro da banca: Jericó, Marli de Carvalho
Resumo: Objetivo: O estudo visa aplicar e comparar modelos inteligentes otimizados para estimar a duração dos tratamentos ortodônticos com alinhadores transparentes removíveis Invisalign, para melhorar a precisão no planejamento de cuidados bucais na enfermagem, otimizar os recursos e tempo dos profissionais de saúde, alémde proporcionar um melhor acompanhamento dos pacientes. O intuito é melhorar a precisão no planejamento de cuidados, otimizar recursos e tempo dos profissionais de saúde e proporcionar um melhor acompanhamento dos pacientes. Metodologia: Foi realizado um estudo quantitativo para validar e comparar a eficácia de diferentes modelos preditivos na estimativa do tempo de duração dos tratamentos ortodônticos com alinhadores Invisalign. A análise dos dados foi conduzida utilizando regressão linear com validação cruzada para assegurar a robustez dos resultados e evitar overfitting. A validação cruzada foi implementada dividindo o conjunto de dados em múltiplas subamostras, utilizando cada subconjunto para o treinamento e teste do modelo em diferentes combinações. Além da regressão linear, outros modelos preditivos foram avaliados, incluindo regressão logística e perceptrons com diferentes camadas ocultas. A métrica de desempenho utilizada foi o erro quadrático médio (EQM), para quantificar a acurácia das previsões. Uma análise comparativa identificou o modelo mais adequado considerando a precisão preditiva e a aplicabilidade prática na área de enfermagem. Resultados: A regressão Linear apontou um EQM de 1,78, mostrando um desempenho razoável. A Regressão Logística, com um EQM de 5,33, teve o pior desempenho. O Perceptron com uma camada oculta, apresentou um EQM de 1,56, mostrando melhor desempenho. Com relação ao Perceptron com duas camadas ocultas, o EQM foi de 1,61, com um desempenho ligeiramente inferior ao de uma camada. O Perceptron com três camadas ocultas e um EQM de 1,63, apresentou desempenho similar ao de duas camadas. Os resultados mostram que o perceptron com uma camada oculta foi o modelo mais eficaz para a predição dos dados, com o menor erro quadrático médio. A regressão logística teve o pior desempenho, enquanto a regressão linear apresentou um desempenho intermediário. Os perceptrons com múltiplas camadas ocultas não apresentaram melhorias significativas em relação ao modelo com uma camada oculta, sugerindo overfitting ou complexidade desnecessária. Conclusão: A utilização de inteligência artificial (IA) na avaliação do cuidado ortodôntico, bem como na educação e pesquisa em saúde e enfermagem, permite uma análise mais robusta e detalhada dos dados. As predições geradas pela IA podem informar políticas e práticas, garantindo uma base científica sólida para a tomada de decisões. A predição de tratamentos ortodônticos com IA, alinhada aos referenciais teórico-filosóficos e metodológicos da gestão e avaliação em enfermagem e saúde, mostra como a inovação tecnológica pode ser eficazmente integrada em contextos de saúde, promovendo avanços significativos na qualidade dos cuidados prestados. Para este conjunto de dados, o modelo de perceptron simples com uma camada oculta foi o mais adequado para a predição, destacando a importância de escolher o modelo correto para otimizar os recursos e melhorar o acompanhamento dos pacientes em tratamentos ortodônticos.
Abstract: Objective: The study aims to apply and compare optimized intelligent models to estimate the duration of orthodontic treatments with Invisalign removable transparent aligners. The goal is to improve the accuracy of oral care planning in nursing, optimize the resources and time of health professionals, and provide better patient follow-up. In summary, the aim is to improve precision in care planning, optimize resources and time for health professionals, and provide better patient follow-up. Methodology: We carried out a quantitative study to validate and compare the effectiveness of different predictive models in estimating the duration of orthodontic treatments with Invisalign aligners. We conducted Data analysis using cross-validation to ensure the robustness of the results. Cross-validation was implemented by dividing the data set into multiple subsamples, using each subset to train and test the model in different combinations. In addition to linear regression, we evaluated other predictive models, including logistic regression and Perceptrons with different hidden layers. The performance metric used was the root mean square error (RMSE) to quantify the accuracy of the predictions. A comparative analysis identified the most suitable model regarding predictive accuracy and practical applicability in nursing. Results: Linear Regression pointed to an MSE of 1.78, showing reasonable performance. Logistic Regression, with an MSE of 5.33, had the worst performance. The Perceptron with one hidden layer had an MSE of 1.56, showing better performance. About the Perceptron with two hidden layers, the MSE was 1.61, with a slightly lower performance than the one layer. The Perceptron performed similarly to the two-layer with three hidden layers and an EQM of 1.63. The results show that the Perceptron with one hidden layer was the most effective model for predicting the data, with the lowest mean square error. This conclusion is clear and unequivocal: the Perceptron with one hidden layer is the best model choice. Logistic Regression had the worst performance, while linear Regression showed intermediate performance. Perceptrons with multiple hidden layers showed no significant improvement over the model with one hidden layer. Conclusion: The use of artificial intelligence (AI) in the evaluation of orthodontic care, as well as in health and nursing education and research, is a significant step towards improving patient care. It allows for a more robust and detailed data analysis, leading to better-informed decisions. Predictions generated by AI can inform policy and practice, ensuring a sound scientific basis for decision-making. The prediction of orthodontic treatments with AI, aligned with the theoretical-philosophical and methodological frameworks of nursing and health management and evaluation, shows how technological innovation can be effectively integrated into health contexts, promoting significant advances in the quality of care. For this data set, the simple Perceptron model with a hidden layer was the most suitable for prediction, highlighting the importance of choosing the right model to optimize resources and improve patient follow-up in orthodontic treatments.
Palavras-chave: Previsões
Forecasting
Ortodontia Corretiva
Orthodontics, Corrective
Inteligência Artificial
Artificial Intelligence
Atenção à Saúde
Delivery of Health Care
Área(s) do CNPq: CIENCIAS DA SAUDE::ENFERMAGEM
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto
Sigla da instituição: FAMERP
Departamento: Faculdade 1::Departamento 2
Programa: Programa de Pós-Graduação em Enfermagem
Citação: Guido, Daniela Denis. Predição de tratamentos ortodônticos como estimativa do alinhamento da dentição: uma abordagem de inteligência artificial aplicada. 2024. [57 f.]. Dissertação( Programa de Pós-Graduação em Enfermagem) - Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto, [São José do Rio Preto] .
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://bdtd.famerp.br/handle/tede/866
Data de defesa: 25-Set-2024
Aparece nas coleções:Programa de Pós-Graduação em Enfermagem

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
DANIELA DENIS GUIDO.pdfDocumento principal2,97 MBAdobe PDFBaixar/Abrir Pré-Visualizar


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.