Clasificación de fracturas en extremidades superiores con aprendizaje profundo - Jaen, G. (2026)
La identificación precisa de fracturas en las extremidades superiores es fundamental para un diagnóstico oportuno en los entornos de urgencias médicas. Este estudio analiza y compara el desempeño de tres modelos de aprendizaje profundo preentrenados: EfficientNet-B4, ResNet-50 y ConvNeXt-Large, apli cados a la clasificación automática de fracturas óseas en radiografías del repositorio MURA, distribuidas en siete regiones anatómicas. Se aplicaron técnicas avanzadas de preprocesamiento digital, como Unsharp Masking y CLAHE, junto con estrategias de normalización y balanceo de datos. El entrenamiento se llevó a cabo en dos experimentos: uno binario, que clasifica entre “fractura” y “no fractura”, y otro multiclase, con catorce tipos de fracturas identificadas. La evaluación, mediante métricas como F1-Score, sensibilidad, exactitud y curvas ROC-AUC, reveló que ConvNeXt Large alcanzó el mejor rendimiento, logrando una precisión del 99,0 % en clasificación binaria y del 99,4 % en la clasificación multiclase. Estos resultados posicionan a ConvNeXt-Large como una herramienta altamente prometedora para apoyar el diagnóstico temprano de fracturas óseas.//Accurate identification of upper extremity fractures is essential for timely and reliable diagnosis in emergency medical settings. This study evaluates and compares the performance of three pre-trained deep learning architectures: EfficientNet- B4, ResNet-50, and ConvNeXt-Large, applied to the automatic classification of bone fractures in radiographic images from the MURA repository, encompassing seven anatomical regions. Advanced image preprocessing techniques, including Unsharp Masking and Contrast-Limited Adaptive Histogram Equalization (CLAHE), were employed in conjunction with data normalization and balancing strategies. The models were trained in two experimental setups: a binary classification distinguishing between “fracture” and “non-fracture” images, and a multiclass configuration identifying 14 distinct fracture types. Performance evaluation using F1-Score, sensitivity, accuracy, and ROC–AUC metrics demonstrated that ConvNeXt-Large achieved the highest overall results, reaching accuracies of 99.0% in binary classification and 99.4% in multiclass classification. These findings position ConvNeXt-Large as a highly promising tool for supporting early and precise fracture diagnosis.