Une méthode informatisée reproductible pour la quantification de la densité capillaire utilisant périunguéale capillaroscopie
Summary
Capillaroscopy is a non-invasive, efficient, relatively inexpensive and easy-to-learn methodology for directly visualizing capillaries in the microcirculation. However, only one publication to date describes the reliability of a complex software program available for quantitating capillaroscopy data. Here, we present a simple, reliable protocol for quantitating capillaries using a standardized algorithm.
Abstract
Capillaroscopie est une méthode non-invasive, efficace, relativement peu coûteux et facile à apprendre pour visualiser directement la microcirculation. La technique de capillaroscopie peut donner un aperçu de microvasculaire la santé d'un patient, conduisant à une variété de dermatologique potentiellement précieux, ophtalmologique, les applications cliniques rhumatologiques et cardiovasculaires. En outre, la croissance tumorale peut être dépendante de l'angiogenèse, qui peut être quantifiée par la mesure de la densité des microvaisseaux dans la tumeur. Cependant, il est actuellement peu ou pas de standardisation des techniques, et une seule publication à ce jour signale la fiabilité d'un algorithmes actuellement disponibles, complexes basés ordinateur pour quantifier des données de capillaroscopie. 1 Ce document décrit un nouveau, plus simple, fiable, capillaire standardisé comptage algorithme pour quantifier les données de capillaroscopie périunguéale. Un algorithme simple, reproductible informatisée capillaroscopie comme cela faciliterait plusutilisation généralisée de la technique entre les chercheurs et les cliniciens. De nombreux chercheurs analysent actuellement les images capillaroscopie à la main, la promotion de la fatigue de l'utilisateur et de la subjectivité des résultats. Ce document décrit un roman, facile à utiliser automatisé algorithme de traitement d'image en plus, un algorithme de comptage semi-automatisé reproductible. Cet algorithme permet l'analyse d'images en quelques minutes tout en réduisant la subjectivité; seulement une quantité minimale de temps de formation (dans notre expérience, moins de 1 h) est nécessaire pour apprendre la technique.
Introduction
Imagerie microvasculaire est un domaine en pleine expansion avec de nombreuses applications cliniques potentielles. 2 Par exemple, les oncologues utilisent l'imagerie des microvaisseaux pour déterminer l'étendue de l'angiogenèse tumorale, ce qui donne de précieuses informations concernant l'état de la tumeur et la perspicacité dans les options de traitement possibles. 3 4 Cependant, périunguéale capillaroscopie est peut-être le coût forme la plus efficace et largement applicable de l'imagerie microvasculaire. Les chercheurs utilisent la vidéo périunguéale capillaroscopie pour étudier les débits sanguins et d'enquêter sur la morphologie capillaire. 5 6 fois la vidéo et les images fixes, capillaroscopie périunguéale sont adjoints aux soins pour le diagnostic et le traitement des maladies du tissu conjonctif phénomène et divers de Raynaud comme la sclérose systémique. 2
Capillaroscopie périunguéale a diverses applications cardiovasculaires potentiels ainsi. La recherche actuelle en utilisant périunguéale capillaroscopie suggèreque diabète sucré de type 1 et de type 2 patients présentent une prévalence élevée de la morphologie capillaire anormale, mais ont des densités capillaires inchangé par rapport aux personnes non-diabétiques. 7-8 capillaroscopie a également été étudié expérimentalement dans l'hypertension. Structurelle raréfaction capillaire conduisant à une densité capillaire réduite a été démontrée chez les personnes hypertendues par rapport aux individus non-hypertendus. 9-10 Contrairement à ces patients hypertendus âgés (âge moyen 40 ans et plus) qui présentent la raréfaction structurelle, des recherches plus récentes ont démontré que patients hypertendus plus jeunes (moyenne âge de moins de 40 ans) ont raréfaction fonctionnel sans raréfaction structurelle. 11 Ceci suggère que la raréfaction fonctionnelle se produit avant et peut évoluer au fil du temps à la raréfaction structurelle.
Fait intéressant, les patients hypertendus traités avec des médicaments antihypertenseurs spécifiques tels que perindopril / indapamide affiché normedensité al capillaire et la fonction endothéliale après le traitement, tandis que ceux traités avec ACE (angiotensin l'enzyme de conversion) des inhibiteurs ou des diurétiques maintenu une densité capillaire faible malgré le contrôle de la pression artérielle comparable. 12 Ceci suggère que certains médicaments anti-hypertenseurs peuvent normaliser la densité capillaire en inversant le tube capillaire raréfaction provoquée par l'hypertension. En outre, d'autres chercheurs ont montré que la réduction de la consommation de sel conduit à l'inversion de deux raréfaction capillaire fonctionnelle et structurale chez les personnes hypertendues 13.
Malgré les diverses applications cliniques potentielles de cette technologie, il ya peu de standardisation de la technique pour quantifier images de densité capillaire. 2 A ce jour, les chercheurs ont constaté que les résultats de la densité capillaire sont reproductibles à la fois intra-observateur et inter-observateur perspective que si l'exacte même zone est compté à chaque fois. 15 1,14 </sup> Fait à noter, les chercheurs précédents ont largement effectué chiffres capillaires manuellement en utilisant l'œil nu, 9 16 17 18 qui est un processus lent et subjective.
, Sur la base des algorithmes informatiques standardisés pour la quantification des images capillaires offrent théoriquement analyse de données plus efficace et reproductible avec moins de subjectivité, de faciliter les applications cliniques de capillaroscopie. Certains chercheurs ont en effet utilisé des programmes informatiques pour quantifier les données de périunguéale photos capillaroscopiques. 1,6 19 20 Toutefois, une seule publication à ce jour décrit la fiabilité d'un logiciel complexe disponibles pour quantifier les données de capillaroscopie, 1 et ce programme est compliqué comme précédemment noté ci-dessus par l'obligation de compter le même champ visuel exacte. Ici, nous présentons, un protocole simple fiables pour quantifier capillaires en utilisant un algorithme standardisé qui permet del'utilisation de plusieurs champs visuels. L'utilisation de plusieurs champs visuels non seulement simplifie la procédure, mais permet également à l'évaluation de la variation biologique normale du nombre de capillaires.
Le but de cette étude est de décrire un algorithme basé sur ordinateur reproductible et efficace qui normalise le processus de quantification capillaire. Bien que ces méthodes ne sont pas entièrement automatisés, ils nécessitent très peu d'entrée de l'utilisateur, et fournissent une quantification fiable et rapide des photos.
Protocol
Representative Results
Discussion
Capillaroscopie périunguéale montre promesse comme un outil clinique utile à l'avenir pour diverses oncologie, cardiovasculaire, et les applications de maladies rhumatologiques. Le processus d'acquisition d'image est assez uniforme entre les chercheurs, mais il ya actuellement plusieurs méthodes pour le traitement et l'analyse d'images. Méthodes comprennent actuellement comptages manuels et informatisés capillaires. Des comptages manuels sont problématiques car ils prennent du temps, et sous r…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This project was supported by Grant Numbers HL96593 from NIH and D56HP20783 from HRSA/ HHS. Its contents are solely the responsibility of the authors and do not necessarily represent the official views of the NIH or HRSA / HHS.
Materials
| Image-Pro Premier | Media Cybernetics, Inc | 9.1 | Image processing software |
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