Đánh giá định lượng hình ảnh nội soi cho mức độ teo nhung trong bệnh celiac

Digestive Diseases and Sciences - Tập 56 - Trang 805-811 - 2010
Edward J. Ciaccio1,2, Govind Bhagat1,3, Christina A. Tennyson1, Suzanne K. Lewis1, Lincoln Hernandez1, Peter H. R. Green1
1Department of Medicine, Columbia University College of Physicians and Surgeons, New York, USA
2Celiac Disease Center at Columbia University, New York, USA
3Department of Pathology, Columbia University College of Physicians and Surgeons, New York USA

Tóm tắt

Mức độ teo nhung trong bệnh celiac khó có thể đánh giá qua nội soi. Chúng tôi đã tìm cách phát triển một kỹ thuật định lượng để đánh giá teo nhung trong hình ảnh nội soi. Trong mười bệnh nhân celiac được xác định qua nội soi tiêu chuẩn với sinh thiết, và mười bệnh nhân đối chứng, hình ảnh nội soi tiêu chuẩn và video viên nang của tá tràng đã được số hóa. Các hình ảnh nhỏ có diện tích 7,5 × 7,5 mm2 từ các vị trí ngẫu nhiên trong từng hình ảnh đã được đánh giá bằng cách đo chiều dài của các vết nứt niêm mạc trên một đơn vị diện tích (L), và tương quan L với mức độ mô học của teo nhung đã được xác định theo tiêu chí Marsh đã được sửa đổi. Giá trị L trung bình cho hình ảnh nội soi tiêu chuẩn lần lượt là 37.8, 43.3, 64.1 và 83.5 mm cho các mức độ Marsh II, IIIa, IIIb và IIIc. Giá trị L trung bình cho hình ảnh video viên nang lần lượt là 49.1, 50.0, 64.7 và 72.4 mm cho các mức độ Marsh II, IIIa, IIIb và IIIc. Có sự khác biệt có ý nghĩa về các giá trị trung bình giữa hình ảnh celiac (điểm số Marsh II-IIIc) so với các đối chứng (p < 0.001) đối với cả hình ảnh nội soi và hình ảnh video viên nang. Không có sự khác biệt có ý nghĩa giữa các phép đo thu được từ hình ảnh nội soi so với hình ảnh video viên nang. Phân tích hình ảnh định lượng tương quan với mức độ mô học của teo nhung, được tự động hóa, và không bị thiên lệch bởi người quan sát, do đó dễ dàng tiêu chuẩn hóa.

Từ khóa

#teo nhung #bệnh celiac #hình ảnh nội soi #kỹ thuật định lượng #phân tích hình ảnh

Tài liệu tham khảo

Green PH, Cellier C. Celiac disease. N Engl J Med. 2007;357:1731–1743. Hurlstone DP, Sanders DS. High-magnification immersion chromoscopic duodenoscopy permits visualization of patchy atrophy in celiac disease: an opportunity to target biopsies of abnormal mucosa. Gastrointest Endosc. 2003;58:815–816. Siegel LM, Stevens PD, Lightdale CJ, et al. Combined magnification endoscopy with chromoendoscopy in the evaluation of patients with suspected malabsorption. Gastrointest Endosc. 1997;46:226–230. Lo A, Guelrud M, Essenfeld H, Bonis P. Classification of villous atrophy with enhanced magnification endoscopy in patients with celiac disease and tropical sprue. Gastrointest Endosc. 2007;66:377–382. Banerjee R, Shekharan A, Ramji C, et al. Role of magnification endoscopy in the diagnosis and evaluation of suspected celiac disease: correlation with histology. Indian J Gastroenterol. 2007;26:67–69. Gasbarrini A, Ojetti V, Cuoco L, et al. Lack of endoscopic visualization of intestinal villi with the “immersion technique” in overt atrophic celiac disease. Gastrointest Endosc. 2003;57:348–351. Cammarota G, Cesaro P, La Mura R, et al. Role of the “immersion technique” in diagnosing celiac disease with villous atrophy limited to the duodenal bulb. J Clin Gastroenterol. 2007;41:571–575. Cellier C, Green PH, Collin P, Murray J. ICCE. ICCE consensus for celiac disease. Endoscopy. 2005;37:1055–1059. Hopper AD, Sidhu R, Hurlstone DP, McAlindon ME, Sanders DS. Capsule endoscopy: an alternative to duodenal biopsy for the recognition of villous atrophy in coeliac disease? Dig Liver Dis. 2007;39:140–145. Murray JA, Rubio-Tapia A, Van Dyke CT, et al. Mucosal atrophy in celiac disease: extent of involvement, correlation with clinical presentation, and response to treatment. Clin Gastroenterol Hepatol. 2008;6:186–193. Biagi F, Rondonotti E, Campanella J, et al. Videocapsule endoscopy and histology for small-bowel mucosa evaluation: a comparison performed by blinded observers. Clin Gastroenterol Hepatol. 2006. Trovato C, Sonzogni A, Ravizza D, et al. Celiac disease: in vivo diagnosis by confocal endomicroscopy. Gastrointest Endosc. 2007;65:1096–1099. Leong RW, Nguyen NQ, Meredith CG, et al. In vivo confocal endomicroscopy in the diagnosis and evaluation of celiac disease. Gastroenterology. 2008;135:1870–1876. Marsh MN. Gluten, major histocompatibility complex, and the small intestine. A molecular and immunobiologic approach to the spectrum of gluten sensitivity (‘celiac sprue’). Gastroenterology. 1992;102:330–354. Oberhuber G, Granditsch G, Vogelsang H. The histopathology of coeliac disease: time for a standardized report scheme for pathologists. Eur J Gastroenterol Hepatol. 1999;11:1185–1194. Angelini ED, Ciaccio EJ. Optimized region finding and edge detection of knee cartilage surfaces from magnetic resonance images. Ann Biomed Eng. 2003;31:336–345. Russ JC. The Image Processing Handbook. 5th ed. Boca Raton: CRC Press; 2007, pp 498–510. Ciaccio EJ, Costeas C, Coromilas J, Wit AL. Static relationship of cycle length to reentrant circuit geometry. Circulation. 2001;104:1946–1951. Ciaccio EJ, Bhagat G, Naiyer AJ, Hernandez L, Green PH. Quantitative assessment of the degree of villous atrophy in patients with coeliac disease. J Clin Pathol. 2008;61:1089–1093. Ravelli A, Bolognini S, Gambarotti M, Villanacci V. Variability of histologic lesions in relation to biopsy site in gluten-sensitive enteropathy. Am J Gastroenterol. 2005;100:177–185. Muhammad A, Pitchumoni CS. Newly detected celiac disease by wireless capsule endoscopy in older adults with iron deficiency anemia. J Clinical Gastroenterology. 2008;42:980–983. Oxentenko AS, Grisolano SW, Murray JA, Burgart LJ, Dierkhising RA, Alexander JA. The insensitivity of endoscopic markers in celiac disease. Am J Gastroenterol. 2002;97:933–938. Wadge E, Boulougoura M, Kodogiannis V. Computer-assisted diagnosis of wireless-capsule endoscopic images using neural network based techniques. CIMSA 2005—IEEE International Conference on Computational Intelligence for Measurement Systems and Applications Giardini Naxos, Italy, July 20–22, 2005:328–333. Kodogiannis V, Boulougoura M. Neural network-based approach for the classification of wireless-capsule endoscopic images. IEEE International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN). IEEE Computer Society, USA, 2005:2423–2428. Mackiewicz M, Berens J, Fisher M. Wireless capsule endoscopy color video segmentation. IEEE Trans Med Imaging. 2008;27:1769–1781. Vecsei A, Fuhrmann T, Liedlgruber M, Brunauer L, Payer H, Uhl A. Automated classification of duodenal imagery in celiac disease using evolved Fourier feature vectors. Comput Methods Programs Biomed. 2009;95(2 Suppl):S68–S78. Ciaccio EJ, Tennyson CA, Lewis SK, Krishnareddy S, Bhagat G, Green PH. Distinguishing patients with celiac disease by quantitative analysis of videocapsule endoscopy images. Comput Methods Programs Biomed. 2010;100:39–48. Lin MC, Dung LR, Weng PK. An ultra-low-power image compressor for capsule endoscope. Biomed Eng Online. 2006;5:14/1–8.