Method Article

Um método computadorizado reprodutível para quantificação da densidade capilar usando capilaroscopia periungueal

DOI:

10.3791/53088

October 27th, 2015

In This Article

Summary

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A capilaroscopia é uma metodologia não invasiva, eficiente, relativamente barata e fácil de aprender para visualizar diretamente os capilares na microcirculação. No entanto, apenas uma publicação até o momento descreve a confiabilidade de um programa de software complexo disponível para quantificar dados de capilaroscopia. Aqui, apresentamos um protocolo simples e confiável para quantificar capilares usando um algoritmo padronizado.

Abstract

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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

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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 cap....

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Protocol

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Nota: O processo de aquisição para a obtenção de imagens capilares foi publicado anteriormente e é realizada usando uma câmera fotográfica digital com um programa de computador de aquisição e análise de imagem correspondente 11 21 Este laboratório utiliza imagens estáticas para análise, não vídeos, simplificando a aquisição de imagens para análise.. O que se segue descreve a nova técnica para a quantificação dos capilares a partir das imagens.

1. Processo de Aperfeiçoamento de Imagem

  1. Obter imagens digitais com uma câmera digital monocromática. Calibrar as imagens para um objeto de tamanho conhecido por tirar u....

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Results

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O objetivo deste procedimento de processamento de imagem é diferenciar os capilares a partir da imagem de fundo para que eles possam ser quantificados com precisão. Ambos processamento de imagem incompleta e processamento de imagem excessiva são prejudiciais para a capacidade do programa para quantificar os capilares. Como pode ser visto na Figura 3, o processamento de imagem incompleta faz com que os capilares difícil de distinguir do fundo. É fundamental que o usuário seja capaz de di.......

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Discussion

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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 fadiga. Métodos ba.......

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Disclosures

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Os autores não têm conflitos de interesse.

Acknowledgements

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Este projeto foi apoiado por Grant Numbers HL96593 do NIH e D56HP20783 do HRSA/HHS. Seu conteúdo é de responsabilidade exclusiva dos autores e não representa necessariamente as opiniões oficiais do NIH ou HRSA / HHS.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Image-Pro PremierMedia Cybernetics, Inc9.1Software de processamento de imagem

References

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  1. Gronenschild, E. H., et al. Semi-automatic assessment of skin capillary density: proof of principle and validation. Microvasc Res. 90, 192-198 (2013).
  2. Allen, J., Howell, K. Microvascular imaging: techniques and opportunities f....

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Capillary Density QuantitationNailfold CapillaroscopyImage Processing AlgorithmCapillary Counting MethodMicrocirculation AnalysisImage Manipulation TechniqueRegion of Interest PlacementHistogram Adjustment ProtocolAutomated Image AnalysisCapillary Morphology Assessment

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