INVESTIGACIÓN CLÍNICA
Diagnóstico
radiográfico de displasia del desarrollo de la cadera infantil
asistido por inteligencia artificial: estudio retrospectivo
Melina
I. Luna, Román
Bertolotti, Gerardo M. Ferrer, Miguel
C. González, Antonio
E. Pedro Maraude
Servicio de Ortopedia y Traumatología, Hospital
de Niños de la Santísima Trinidad de Córdoba,
Córdoba, Argentina
RESUMEN
Introducción: La displasia del desarrollo de la cadera
(DDC) es la alteración musculoesquelética pediátrica más frecuente y su diagnóstico
radiográfico puede verse afectado por variaciones técnicas e interpretativas. La inteligencia artificial (IA),
particularmente mediante plataformas AutoML, ofrece herramientas para estandarizar la evaluación
de imágenes y asistir en la clasificación diagnóstica. Objetivos: Desarrollar y evaluar un modelo de IA para diferenciar radiografías panorámicas de pelvis de niños normales o con DDC utilizando la
plataforma Landing Lens. Materiales y
Métodos: Se realizó un estudio retrospectivo de 328 radiografías de pelvis de pacientes de entre 1 mes y
14 años. Cuatro ortopedistas
infantiles con distintos niveles de experiencia realizaron el etiquetado
independiente de las imágenes. El
diagnóstico final se definió mediante mayoría simple y consenso en casos
discordantes. Las radiografías se dividieron en conjuntos de entrenamiento
(70%), validación (20%) y prueba (10%). El
rendimiento del modelo se evaluó mediante exactitud, sensibilidad,
especificidad, F1 score y
coeficientes de concordancia. Resultados: El
modelo clasificó correctamente 320 imágenes (exactitud 97,6%, sensibilidad
92,8%, especificidad 98%, F1 score 86,6%). La concordancia interobservador fue casi perfecta
(kappa de Fleiss
0,86), y el acuerdo entre
el modelo y los especialistas aumentó con la experiencia clínica (kappa de Cohen 0,85 con el observador senior). Conclusiones: Estos resultados respaldan el uso de la IA como herramienta complementaria para estandarizar el diagnóstico radiográfico de la DDC y reducir
la variabilidad interobservador. Se
requieren validaciones externas y estudios multicéntricos antes de su
implementación clínica rutinaria.
Palabras clave: Displasia del desarrollo de la cadera; inteligencia artificial; AutoML; radiografía de pelvis; niños; aprendizaje
profundo.
Nivel
de Evidencia: III
Artificial Intelligence–Assisted Radiographic Diagnosis of Developmental Dysplasia of the Hip in Children: A Retrospective Study
ABSTRACT
Introduction: Developmental dysplasia of the hip
(DDH) is the most common pediatric musculoskeletal disorder, and its
radiographic diagnosis may be affected
by technical and interpretive variability. Artificial intelligence (AI),
particularly through automated machine learning (AutoML) platforms, offers tools to standardize image assessment and assist in diagnostic classification. Objectives: To
develop and evaluate an AI model for distinguishing between normal pediatric
pelvic radiographs and those showing DDH using the Landing Lens platform. Materials and
Methods: A retrospective study included 328 pelvic radiographs from
patients aged 1 month to 14 years. Four
pediatric orthopedic surgeons with varying levels of experience independently
labeled the images. The final
diagnosis was established by a simple majority, with consensus reached in cases
of disagreement. The radiographs were
divided into training (70%), validation (20%), and test (10%) sets. Model performance was assessed using
accuracy, recall, specificity, F1 score, and agreement coefficients. Results: The
model correctly classified 320 images (accuracy, 97.6%; recall, 92.8%; specificity,
98%; F1 score, 86.6%). Interobserver agreement was almost
perfect (Fleiss’ kappa, 0.86), and
agreement between the model and specialists increased with clinical experience
(Cohen’s kappa, 0.85 for the senior observer). Conclusions: These findings support the use of AI as an adjunctive tool to standardize
the radiographic diagnosis of DDH and reduce interobserver variability. External validation and multicenter
studies are required before routine clinical implementation.
Keywords: Developmental dysplasia of the hip; artificial intelligence; AutoML; pelvic radiography;
children; deep learning.
Level of Evidence: III
La displasia del
desarrollo de la cadera (DDC) se debe a una relación anormal entre la cabeza
femoral y el acetábulo de la articulación coxofemoral inmadura, abarca un espectro que va desde
una displasia acetabular leve hasta la subluxación o luxación completa. Es el trastorno
musculoesquelético pediátrico más frecuente, tiene una incidencia estimada del
0,1 al 11%, predomina en el sexo femenino y en la cadera izquierda.1-10 La
radiografía panorámica de pelvis es el estudio de primera línea para el
diagnóstico de la DDC en niños >4-6 meses.1,3-6,8,9,11,12
La inteligencia
artificial (IA) ha emergido como una herramienta de creciente aplicación en
medicina, particularmente en el análisis de imágenes. A través de técnicas de visión artificial y aprendizaje
automático, es posible entrenar algoritmos capaces de identificar patrones
complejos y asistir en la clasificación diagnóstica y, de esta manera,
contribuir a reducir la variabilidad interobservador.13,14
En los últimos años,
diversos estudios han aplicado modelos de aprendizaje profundo para el
diagnóstico radiográfico de la DDC, y han obtenido resultados alentadores en
términos de exactitud, sensibilidad y especificidad.3,5-7,9,11,12,15-17 Dentro
de este campo, el aprendizaje automático automatizado (AutoML)
permite desarrollar modelos predictivos sin requerir conocimientos avanzados en
programación o ciencia de datos, lo que facilita su adopción en entornos clínicos. Landing Lens es una plataforma de visión artificial basada en AutoML que permite
el entrenamiento y la validación de modelos de clasificación de imágenes
mediante interfaces intuitivas.13,18
Los objetivos de este
estudio fueron desarrollar y evaluar un modelo de AutoML utilizando la plataforma
Landing Lens para clasificar radiografías panorámicas de pelvis de niños
normales o con DDC.
Este estudio
se realizó de acuerdo con los principios éticos de la Declaración de Helsinki. Dado su diseño
retrospectivo y el uso de imágenes radiográficas previamente adquiridas
como parte de la práctica clínica habitual, se otorgó dispensa del consentimiento informado. Todas las imágenes fueron anonimizadas antes del análisis
a fin de garantizar la confidencialidad y la protección de los datos
personales de los pacientes.
Se realizó una búsqueda
retrospectiva de todas
las radiografías panorámicas de pelvis obtenidas en los pacientes pediátricos (de 1 mes a 14 años y 11 meses
de edad) en la institución, entre el 1 de marzo
de 2023 y el 1 marzo de 2025. Se excluyeron las radiografías
de los niños con lesiones traumáticas (fracturas, luxaciones agudas),
infecciosas (artritis séptica,
osteomielitis), tumorales, neurológicas (encefalopatía crónica no evolutiva, mielomeningocele), con diagnóstico de artrogrifosis, deslizamiento de la epífisis capital
femoral, enfermedad de Legg-Calvé-Perthes y
antecedente de cirugía de cadera.
Se analizaron las
variables demográficas edad en meses y sexo. Las imágenes radiográficas fueron
convertidas del formato DICOM (Digital Imaging and Communications in
Medicine) al formato JPG antes
de cargarlas en la plataforma de IA. Durante este proceso, se mantuvieron parámetros estandarizados de visualización (ventana y nivel),
con el objetivo de preservar
la información anatómica
relevante y homogeneizar el conjunto de datos. Si bien
el formato DICOM permite un mayor control sobre los parámetros de imagen, la
conversión a JPG fue necesaria para garantizar la compatibilidad con la
plataforma AutoML utilizada.
El etiquetado de las
radiografías (DDC o normal) estuvo a cargo de un equipo de cuatro especialistas
en ortopedia infantil (un especialista con menos de 5 años de experiencia, dos
especialistas con entre 10 y 15 años de experiencia y un especialista con más
de 15 años de experiencia), en forma independiente.
Para la definición final
del diagnóstico de cada radiografía (DDC o normal), se utilizó un criterio de
mayoría simple entre los cuatro observadores independientes. Cuando había discrepancia entre las evaluaciones, el diagnóstico
definitivo se estableció mediante la revisión conjunta y el consenso, con la
participación del especialista con mayor experiencia clínica
(más de 15 años en ortopedia infantil), quien actuó como árbitro final.
Este criterio fue adoptado como estándar de referencia
para el entrenamiento y la evaluación del modelo de IA.
Para implementar el
modelo predictivo del proyecto, se utilizó la herramienta Landing Lens,
plataforma de IA del sitio web Landing.ai. Las siguientes métricas empleadas
para la evaluación del rendimiento del modelo de aprendizaje automático se
detallan en la Figura 1.
• Matriz de confusión: herramienta que permite
visualizar el desempeño
de un algoritmo obteniendo una visión
más completa en la evaluación del rendimiento de un modelo.
• Precisión (precision): es la proporción de predicciones correctas de un
conjunto de datos de prueba. Es la relación entre el número de predicciones correctas
y el número total de ejemplos de entrada (casos positivos detectados).
• Sensibilidad (recall): es la proporción de casos positivos que fueron
correctamente identificados por el algoritmo. Representa los verdaderos
positivos (radiografías con DDC).
• F1 score: combina
precisión y sensibilidad en una sola métrica, creando una medida unificada que
evalúa la eficacia del modelo para minimizar
los falsos positivos
y los falsos negativos. Un F1 score más
alto indica que el modelo equilibra bien ambos
factores.
• Exactitud (accuracy): determina la proporción de casos positivos y negativos correctamente identificados con
respecto al número total de imágenes.
• Especificidad (specificity): mide cuántas radiografías normales se
identifican correctamente como tales (verdaderos negativos).
Además, se calcularon el
coeficiente kappa de Fleiss para evaluar la concordancia entre los
especialistas y el coeficiente kappa de Cohen para valorar el acuerdo entre
cada especialista y el modelo de IA.
Se obtuvieron 328
radiografías panorámicas de pelvis: 152 correspondían a niñas (46,34%) y 176, a
niños (53,65%). El promedio
de edad era de 66 meses (5.5 años; rango
2-179 meses), la mayor cantidad
de radiografías eran de
pacientes <24 meses (118 imágenes).
Al desarrollar el modelo
de IA, 230 radiografías (70%)
fueron muestras para entrenamiento; 65, para validación (20%) y 33, para prueba (10%).
De las 328 radiografías, 320 fueron clasificadas correctamente y ocho, en forma
errónea, por el modelo de IA (Figura 2).
La exactitud global del
modelo fue del 97,6%; la precisión, del 81,2% y la sensibilidad, del 92,8%;
identificó correctamente la mayoría de los casos de DDC (alta sensibilidad). El
F1 score fue del 86,6%, que expresa
un adecuado equilibrio entre
precisión y sensibilidad; y la especificidad, del 98% lo que denota
muy buena capacidad para distinguir radiografías
normales (alta especificidad) (Figura 3).
Al evaluar la
concordancia interobservador, se obtuvo un
coeficiente kappa de Fleiss de 0,86 que corresponde a una fuerza de concordancia casi perfecta (Tabla). Cuando se calculó el coeficiente kappa de
Cohen entre el especialista de menor experiencia (menos de 5 años) y el modelo
de IA, se obtuvo 0,75. El coeficiente kappa de Cohen de ambos especialistas con 10-15 años de experiencia fue de 0,81 y el del especialista con más experiencia (>15 años), de 0,85.
En diversos estudios, se
ha evaluado el diagnóstico radiográfico de la DDC asistido por IA, en
poblaciones pediátricas con amplios
rangos etarios. Esta heterogeneidad, presente
también en nuestra
muestra, refleja las variaciones anatómicas propias del crecimiento, lo que representa un desafío adicional
para los modelos
de clasificación automática.2-5,7,9,10,12,15,16
En concordancia con la literatura médica,
la mayoría de las publicaciones reportan una mayor frecuencia de DDC
en el sexo femenino. No obstante, en nuestra serie, predominó el sexo
masculino, lo que podría estar relacionado con el perfil de derivación
institucional y no necesariamente con la prevalencia real de la enfermedad.3,5,6,8,9,11,16
El tamaño de la muestra
de este estudio es comparable con la de múltiples investigaciones previas,2,4,16 aunque
inferior a la de grandes series multicéntricas. Los estudios con mayor
casuística son los de Zhang, con 10.219 radiografías y Liu, con 10.000
imágenes.6,8
El etiquetado de las
radiografías está a cargo de especialistas en ortopedia infantil con diferentes
años de experiencia o de radiólogos con distintos años de formación
en radiología pediátrica.7 Hay estudios en los que trabajan,
en conjunto, ortopedistas infantiles con radiólogos pediátricos.3,6,12 En
nuestro caso, el etiquetado lo realizaron cuatro ortopedistas infantiles: uno con menos de 5 años de experiencia (junior), dos con experiencia de entre 10 y
15 años (intermedio) y el último con más de 15 años de experiencia (senior), metodología que se observa
en otras publicaciones.3,5,7,11
El uso del coeficiente kappa permite valorar
el grado de concordancia entre los observadores. En nuestro estudio, dicha concordancia fue casi
perfecta (coeficiente kappa de Fleiss 0,86), semejante a la publicada por Xu y cols.3 Cuando se compara la concordancia entre el modelo
de IA y el especialista, los valores más altos del coeficiente kappa de Cohen
se dan en el especialista senior,5 coincidente,
en nuestro caso, con un valor de 0,85.
El desempeño de nuestro
modelo de IA mostró una exactitud global elevada, con alta sensibilidad y muy
alta especificidad, valores acordes a los reportados en revisiones sistemáticas
y estudios recientes. La diferencia observada
entre exactitud y precisión puede
explicarse por el desequilibrio relativo
entre clases y el bajo número de falsos positivos, fenómeno ya descrito
en modelos aplicados al diagnóstico de DDC.3-7,11,16,19,20
Este estudio
tiene limitaciones relacionadas con su diseño
retrospectivo y unicéntrico, el tamaño de la muestra,
la ausencia de validación externa y la conversión de imágenes al formato JPG. Estas limitaciones deberán ser abordadas en futuras investigaciones mediante estudios prospectivos y multicéntricos que permitan validar
y generalizar los hallazgos.3,6,19-21
El uso de plataformas
accesibles de AutoML,
como Landing Lens, representa una oportunidad para ampliar el acceso a herramientas de apoyo diagnóstico en entornos con recursos limitados, y así facilitar la estandarización de la
lectura radiográfica y la reducción de la variabilidad interobservador. Si bien se requieren validaciones externas previas a su implementación clínica
rutinaria, la IA se perfila
como un complemento valioso del juicio clínico
experto en el diagnóstico radiográfico de la DDC, sin necesidad de
formación avanzada en ciencias de datos.
Se utilizó
ChatGPT (OpenAI) para generar
el 25% del contenido del resumen y la conclusión. Los autores verificaron la exactitud y originalidad del contenido generado por IA.
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ORCID
de R. Bertolotti: https://orcid.org/0000-0003-1356-9741
ORCID de G. M. Ferrer: https://orcid.org/0009-0007-4582-0255
ORCID de M. C. González: https://orcid.org/0009-0003-0230-2969
ORCID de A. E. Pedro Maraude: https://orcid.org/0000-0001-9016-6132
Recibido el 26-12-2025. Aceptado luego de la evaluación el 7-7-2026 • Dra. MELINA
I. LUNA • meli.itati4@gmail.com •
https://orcid.org/0000-0002-2466-9492
Cómo citar este artículo: Luna MI, Bertolotti R,
Ferrer GM, González MC, Pedro Maraude AE. Diagnóstico radiográfico de displasia
del desarrollo de la cadera infantil asistido por inteligencia artificial: estudio retrospectivo. Rev Asoc Argent Ortop Traumatol 2026;91(5):420-426.
https://doi.org/10.15417/issn.1852-7434.2026.91.5.2281
Información
del artículo
Identificación: https://doi.org/10.15417/issn.1852-7434.2026.91.5.2281
Fecha
de publicación: Octubre, 2026
Conflicto
de intereses: Los autores no declaran
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Copyright: © 2026, Revista de la Asociación Argentina de Ortopedia y
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