Um método computadorizado reprodutível para quantificação da densidade capilar usando capilaroscopia periungueal
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
A capilaroscopia é uma metodologia não-invasiva, eficaz, relativamente barata e fácil de aprender para visualizar diretamente a microcirculação. A técnica capilaroscopia pode fornecer insights sobre microvascular saúde de um paciente, levando a uma variedade de dermatológica potencialmente valiosa, oftalmológica, aplicações clínicas reumatológicas e cardiovasculares. Além disso, o crescimento de tumores pode ser dependente da angiogénese, que pode ser quantificada medindo a densidade de microvasos no interior do tumor. No entanto, não há atualmente pouca ou nenhuma padronização de técnicas, e apenas uma publicação a data relata a confiabilidade de um disponíveis atualmente algoritmos complexos baseados computador para quantificar dados capilaroscópicas. 1 Este artigo descreve um algoritmo novo, mais simples, confiável, capilar padronizado contagem para quantificar dados capilaroscópicas das cutículas. Um algoritmo capilaroscopia simples, reprodutível informatizado como este iria facilitar maisuso generalizado da técnica entre pesquisadores e clínicos. Muitos pesquisadores atualmente analisar imagens capilaroscópicas com a mão, promovendo a fadiga do usuário e da subjetividade dos resultados. Este artigo descreve um romance, easy-to-use automatizado algoritmo de processamento de imagem, além de um algoritmo de contagem reprodutível, semi-automatizado. Este algoritmo permite a análise de imagens em minutos, reduzindo a subjetividade; apenas uma quantidade mínima de tempo de treinamento (em nossa experiência, a menos de 1 hora) é necessário para aprender a técnica.
Introduction
Imaging microvascular é um campo de rápido crescimento, com muitos potenciais aplicações clínicas. 2 Por exemplo, os oncologistas estão usando imagens de microvasos para determinar a extensão da angiogénese tumoral, produzindo informações valiosas sobre o estado do tumor e insights sobre possíveis opções de tratamento. 3 4 Contudo, capilaroscopia periungueal é talvez a forma eficiente e amplamente aplicáveis maioria de custo da imagiologia microvascular. Os pesquisadores estão usando o vídeo capilaroscopia periungueal para estudar as taxas de fluxo de sangue e investigar a morfologia capilar. 5 6 Ambos vídeo e de imagem estática capilaroscopia periungueal são adjuntos para cuidar de diagnóstico e tratamento de fenômeno e várias doenças do tecido conjuntivo de Raynaud, como a esclerose sistêmica. 2
A capilaroscopia periungueal tem várias aplicações potenciais cardiovasculares também. A pesquisa atual sugere usando capilaroscopia periunguealque diabetes mellitus tipo 1 e tipo 2 pacientes apresentam uma elevada prevalência de morfologia capilar anormal, ainda têm densidades capilares inalteradas em comparação com indivíduos não-diabéticos. 7-8 Capilaroscopia também tem sido estudada experimentalmente em hipertensão. Rarefação capilar estrutural que conduz a uma reduzida densidade capilar tem sido demonstrada em indivíduos hipertensos quando comparados com indivíduos não-hipertensos. 9-10 Em contraste com estes pacientes hipertensos mais velhos que apresentam rarefação estrutural, a pesquisa mais recente tem demonstrado que (idade 40 e acima de média) pacientes hipertensos mais jovens (idade média de menos de 40 anos de idade) têm rarefação funcional sem rarefação estrutural. 11 Isto sugere que a rarefação funcional ocorre antes e pode evoluir ao longo do tempo a rarefação estrutural.
Curiosamente, os pacientes hipertensos tratados com drogas anti-hipertensivas específicas, tais como perindopril / indapamida exibido normaal densidade capilar e função endotelial após o tratamento, enquanto aqueles tratados com ACE (conversora da angiotensina-enzima) inibidores ou diuréticos manteve uma baixa densidade capilar apesar do controle da pressão arterial comparável. 12 Isto sugere que alguns medicamentos anti-hipertensivos podem normalizar a densidade capilar, invertendo o capilar rarefação causada por hipertensão. Além disso, outros pesquisadores demonstraram que uma redução no consumo de sal leva à reversão de ambos rarefação capilar funcional e estrutural em indivíduos hipertensos 13.
Apesar das várias aplicações clínicas potenciais desta tecnologia, há pouca padronização da técnica para quantificar imagens densidade capilar. 2 Até o momento, os pesquisadores descobriram que os resultados de densidade capilar são reprodutíveis tanto intra-observador e inter-observador perspectiva apenas se o exato mesma área está sendo contado cada vez que 1,14 15. </sup> De nota, os pesquisadores anteriores já largamente executada contagens capilares manualmente usando a olho nu, 9 16 17 18, que é um processo lento e subjetivo.
, Baseados em computador algoritmos padronizados para quantificação de imagens capilares, teoricamente, fornecer uma análise de dados mais eficiente e reprodutível com menos subjetividade, facilitando aplicações clínicas da capilaroscopia. Alguns pesquisadores têm realmente usado programas baseados em computador para quantificar os dados a partir das cutículas imagens capilaroscópicos. 1,6 19 20 No entanto, apenas uma publicação a data descreve a confiabilidade de um programa de software complexo disponíveis para quantificar dados capilaroscópicas, 1 e este programa é complicada como anteriormente mencionado acima pela exigência de contar no mesmo campo visual exata. Aqui, nós apresentamos, um protocolo simples para a quantificação fiável capilares utilizando um algoritmo normalizado que permitea utilização de vários campos visuais. A utilização de vários campos visuais não só simplifica o processo, mas também permite a avaliação da variação biológica normal em contagem capilar.
O objetivo deste estudo é descrever um algoritmo baseado em computador reprodutível e eficiente que padroniza o processo de quantificação capilar. Embora estes métodos não são totalmente automatizados que exigem entrada muito pouco do usuário e fornecer a quantificação rápida e confiável das imagens.
Protocol
Representative Results
Discussion
A capilaroscopia periungueal mostra promessa como uma ferramenta clinicamente útil no futuro para vários oncologia, cardiovascular, e aplicações de doenças reumatológicas. O processo de aquisição de imagem é bastante consistente entre os pesquisadores, ainda existem atualmente vários métodos de processamento e análise de imagem. Os métodos incluem atualmente contagens informatizados e manuais capilares. Contagens manuais são problemáticas como eles são demorados e sujeitos a subjetividade do usuário e f…
Disclosures
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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