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Tipo do documento: Tese
Título: Predição de síndrome metabólica em adolescentes com obesidade utilizando técnicas de aprendizado de máquinas
Título(s) alternativo(s): Predicting metabolic syndrome in obese adolescents using machine learning techniques
Autor: CASTELO BRANCO, Rebeca Costa 
Primeiro orientador: NASCIMENTO, Maria do Desterro Soares Brandão
Primeiro coorientador: BARROS FILHO, Allan Kardec Duailibe
Primeiro membro da banca: CARTÁGENES, Maria do Socorro de Sousa
Segundo membro da banca: PINTO, Bruno Araújo Serra
Terceiro membro da banca: OLIVEIRA, Rui Miguel Gil da Costa
Quarto membro da banca: SANTANA, Ewaldo Éder Carvalho
Resumo: A prevalência de obesidade e sobrepeso entre crianças e adolescentes tem aumentado consideravelmente nas últimas quatro décadas. Como o excesso ponderal é considerado o principal fator de risco para o desenvolvimento de síndrome metabólica (SM), cada vez mais crianças e adolescentes estão sendo diagnosticadas com esse problema. Para prevenir a síndrome metabólica nessa faixa etária, o desenvolvimento de modelos preditivos para identificar potenciais indivíduos de alto risco é de grande utilidade. Objetiva-se desenvolver um sistema inteligente baseado em aprendizado de máquinas capaz de estratificar o risco de adolescentes com síndrome metabólica através de parâmetros clínicos e laboratoriais. A pesquisa trata-se de um estudo clínico, descritivo e transversal. A amostra foi composta por 104 adolescentes, sendo 52 menores com SM e 52 menores sem SM, casuística extraída de um banco de dados de 235 prontuários eletrônicos de adolescentes acompanhados no ambulatório de Endocrinologia Pediátrica do Hospital Universitário da Universidade Federal do Ceará (HU UFC) de janeiro 2018 a outubro de 2023. Foram avaliados dados sociodemográficos, hábitos alimentares e de estilo de vida, indicadores clínicos, laboratoriais e parâmetros antropométricos. O estudo possui aprovação do Comitê de Ética em Pesquisa do Hospital Universitário Walter Cantídio com número CAAE: 70563423.0.000.5045. O estudo mostrou que o gênero masculino apresentou 58% (n= 30) da amostra com SM e do gênero feminino 42% (n=22). Quanto à classificação do IMC, 55% estavam com obesidade grave. A taxa de aleitamento materno exclusivo foi de 67%. O tempo de exposição a telas foi maior que 2 horas em 88% dos examinados. Apenas 27% dos pacientes praticavam atividade física. A obesidade estava presente em ambos os pais em 44% dos entrevistados. A média da circunferência abdominal foi de 104 ± 14 cm e a circunferência do pescoço foi de 39.0 ± 3.9 cm. Observou se que 84% tinham acantose, 41% HAS e mais de 70% dos investigados tinham dislipidemia. O algoritmo SVM Linear mostrou-se um bom preditor para rastreamento de SM, com as variáveis de gênero (masculino e feminino), idade, IMC, circunferência abdominal, HAS (PAS e PAD), resultando seu desempenho avaliado pela sensibilidade (0,6), especificidade (0,73), acurácia (0,67) e a curva ROC (AUC=0,72). O modelo computacional empregado nesse estudo o SVM Linear apresentou melhor desempenho da identificação da síndrome metabólica e foi utilizado para a construção de um aplicativo para dispositivos móveis com sistema operacional Android.
Abstract: The prevalence of obesity and overweight among children and adolescents has increased significantly over the last four decades. Since excess weight is considered the main risk factor for the development of metabolic syndrome (MS), more and more children and adolescents are being diagnosed with this condition. To prevent metabolic syndrome in this age group, the development of predictive models to identify potential high-risk individuals is of great value. The objective of this study is to develop an intelligent system based on machine learning capable of stratifying the risk of adolescents with metabolic syndrome through clinical and laboratory parameters. This research is a clinical, descriptive, and cross-sectional study. The sample consisted of 104 adolescents, including 52 with MS and 52 without MS, selected from a database of 235 electronic medical records of adolescents monitored at the Pediatric Endocrinology outpatient clinic at the University Hospital of the Federal University of Ceará (HU UFC) from January 2018 to October 2023. Sociodemographic data, dietary habits, lifestyle behaviors, clinical and laboratory indicators, and anthropometric parameters were assessed. The study was approved by the Research Ethics Committee of the University Hospital Walter Cantídio with CAAE number: 70563423.0.000.5045. The study showed that 58% (n = 30) of the male participants had MS, while 42% (n = 22) were female. Regarding BMI classification, 55% had severe obesity. The exclusive breastfeeding rate was 67%. Screen time exposure was over 2 hours in 88% of the participants. Only 27% of the patients engaged in physical activity. Obesity was present in both parents in 44% of the cases. The average Abdominal Circumference (AC) and AC-to-E ratio were 104 ± 14 cm, and the neck circumference was 39.0 ± 3.9 cm. It was observed that 84% had acanthosis, 41% had hypertension, and more than 70% of the participants had dyslipidemia. The Linear SVM algorithm proved to be a good predictor for MS screening, with gender (male and female), age, BMI, abdominal circumference, hypertension, systolic blood pressure (SBP), and diastolic blood pressure (DBP) as the most relevant variables. The algorithm's performance was evaluated based on sensitivity (0.6), specificity (0.73), accuracy (0.67), and ROC curve (AUC = 0.72). The computational model employed in this study, the Linear SVM, showed better performance in identifying metabolic syndrome, and it was used to build a mobile application for Android operating system devices.
Palavras-chave: Síndrome metabólica;
obesidade na adolescência;
aprendizado de máquinas;
metabolic syndrome;
adolescent obesity;
machine learning.
Área(s) do CNPq: Anatomia Patológica e Patologia Clínica
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Maranhão
Sigla da instituição: UFMA
Departamento: DEPARTAMENTO DE PATOLOGIA/CCBS
Programa: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOTECNOLOGIA - RENORBIO/CCBS
Citação: CASTELO BRANCO, Rebeca Costa. Predição de síndrome metabólica em adolescentes com obesidade utilizando técnicas de aprendizado de máquinas. 2025. 98 f. Tese (Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia - RENORBIO/CCBS) - Universidade Federal do Maranhão, São Luís, 2025.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/6266
Data de defesa: 15-Abr-2025
Aparece nas coleções:TESE DE DOUTORADO - PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOTECNOLOGIA/RENORBIO

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