In vivo quantification of corneal angiogenesis using digital image processing / QuantificaÃÃo de angiogÃnese corneana in vivo atravÃs de processamento de imagens digitais

AUTOR(ES)

Francisco Vagnaldo Fechine Jamacaru

DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

Um programa de computador foi desenvolvido especificamente para a segmentaÃÃo e quantificaÃÃo de angiogÃnese corneana em imagens digitais capturadas in vivo. O propÃsito foi estabelecer um mÃtodo automÃtico para quantificar, de forma rÃpida, objetiva e acurada, a progressÃo temporal da resposta angiogÃnica. Desenvolveu-se ainda um modelo de angiogÃnese corneana inflamatÃria em coelhos, induzida por uma cauterizaÃÃo alcalina pontual, onde a resposta angiogÃnica foi avaliada, conforme cinco mÃtodos manuais, nos dias 3, 6, 9, 12, 15, 18 e 21 apÃs a cauterizaÃÃo, ocasiÃes em que tambÃm foram obtidas, de maneira padronizada, imagens digitais da cÃrnea. O software à composto de cinco mÃdulos, com funÃÃes especÃficas, que identificam e segmentam automaticamente os neovasos e quantificam a resposta angiogÃnica mediante a determinaÃÃo de trÃs parÃmetros principais: Ãrea de neovascularizaÃÃo, comprimento vascular total e nÃmero de vasos sangÃÃneos. Assim, o sistema dispensa a rotulaÃÃo prÃvia da neovascularizaÃÃo, propiciando, por conseguinte, o monitoramento espacial e temporal da resposta angiogÃnica in vivo. A avaliaÃÃo da validade do mÃtodo automÃtico proposto envolveu a determinaÃÃo do grau da correlaÃÃo entre cada um dos quantificadores automÃticos e os cinco parÃmetros manuais. Compreendeu ainda a comparaÃÃo do reconhecimento automÃtico dos vasos sangÃÃneos realizado pelo software em 50 subimagens com o reconhecimento manual efetuado, consensualmente, por trÃs examinadores (padrÃo-ouro), determinando-se entÃo a sensibilidade, especificidade e o coeficiente de concordÃncia kappa. Para avaliar a confiabilidade, trÃs examinadores utilizaram o mÃtodo automÃtico para analisar 50 imagens em dois momentos. A concordÃncia intra e interexaminadores foi medida pelo coeficiente de correlaÃÃo intraclasse. Para ilustrar a utilidade do mÃtodo automÃtico, delineou-se um ensaio que avaliou o efeito dos fÃrmacos prednisona, talidomida, Ãcido acetilsalicÃlico, etoricoxib e celecoxib no modelo de angiogÃnese corneana inflamatÃria. A anÃlise dos grÃficos dos quantificadores manuais e automÃticos revelou que a evoluÃÃo temporal da resposta angiogÃnica no modelo de angiogÃnese corneana inflamatÃria seguiu um padrÃo bifÃsico: crescimento exponencial atà o dia 12 (fase de proliferaÃÃo), seguido de crescimento linear atà o dia 21 (fase de maturaÃÃo). Constatou-se uma forte correlaÃÃo linear positiva estatisticamente significante entre os quantificadores automÃticos e manuais, denotando que o mÃtodo automÃtico mensurou a resposta angiogÃnica de forma anÃloga à realizada pelo mÃtodo manual. A sensibilidade do mÃtodo automÃtico foi 85,32%, enquanto sua especificidade foi 96,37%. A concordÃncia entre o reconhecimento manual e o reconhecimento automÃtico dos vasos sangÃÃneos foi classificada pela estatÃstica kappa como quase perfeita. A concordÃncia interexaminadores foi avaliada em seis situaÃÃes, sendo classificada como excelente em quatro delas e como boa nas outras duas. A concordÃncia intra-examinador foi mensurada em nove situaÃÃes, sendo classificada como boa em apenas uma e como excelente nas demais. AlÃm disso, o sistema automÃtico foi capaz de identificar diferenÃas na intensidade do efeito antiangiogÃnico dos diferentes fÃrmacos avaliados, possibilitando graduar a atividade inibitÃria em plena (prednisona), parcial (talidomida, Ãcido acetilsalicÃlico e etoricoxib) e insuficiente (celecoxib), demonstrando, assim, o seu valor como mÃtodo para anÃlise quantitativa de angiogÃnese. Portanto, tais dados demonstram que o sistema automÃtico proposto constitui um mÃtodo de quantificaÃÃo de angiogÃnese acurado e reprodutÃvel.

ASSUNTO(S)

talidomida processamento de imagem assistido por computador inflamaÃÃo inflammation cirurgia neovascularizaÃÃo da cÃrnea inibidores da angiogÃnese prednisona cÃrnea corneal neovascularization rabbits coelhos cornea computer-assisted image processing

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