Quantificação semiautomática da velocidade do sangue em imagens de ultrassonografia Doppler

Abstract

Resumo Imagens de gráfico de velocidade sanguínea adquiridas pela ultrassonografia Doppler podem ser utilizadas para investigar possíveis relações entre as informações presentes nas mesmas e a ocorrência de doenças cardiovasculares, entre outras aplicações. Com o objetivo de facilitar este tipo de estudo em protocolos clínicos envolvendo centenas de pacientes, um aplicativo computacional foi desenvolvido para extrair dados quantitativos daqueles gráficos. Após uma etapa de calibração e seleção da região de interesse definida pelo usuário, o algoritmo automaticamente detecta o eixo de referência e a envoltória da curva, viabilizando o cálculo dos picos de velocidade e a integral de velocidade e tempo (VTI). Técnicas de processamento de imagem, tais como Componentes Conexos e filtros Gaussiano e Mediano, foram aplicadas para melhorar a robustez da detecção da envoltória. Uma análise comparativa entre as medições obtidas pelos sistemas de ultrassonografia comerciais operados por especialistas (denominadas como "A") e pela presente metodologia (denominadas como "B") incluiu velocidades de pico sistólico e VTIs das artérias carótida comum e braquial na condição basal, da braquial durante a resposta de hiperemia reativa e de exames ecocardiográficos. Os resultados apresentaram uma pequena diferença média, calculada como d = A -B, pela análise de Bland-Altman e uma alta correlação tanto para as velocidades de pico (d = 0,02 m/s; r > 0,99; p < 0,01; 102 amostras) quanto para as VTIs (d = 1,25 cm; r > 0,99; p < 0,01; 75 amostras). Estes resultados indicam a confiabilidade desta metodologia que, complementada pela interface gráfica amigável do aplicativo desenvolvido, pode ser facilmente utilizada pelos clínicos para seus estudos em larga escala baseados nas imagens Doppler ultrassonográficas.Palavras-chave Ultrassonografia Doppler, Gráfico de velocidade do sangue, Fluxo de sangue, Integral de velocidade e tempo, Detecção da envoltória. Semi-automatic quantification of blood velocity in Doppler ultrasound imagesAbstract Blood velocity vs. time graphic images acquired by ultrasound Doppler technique can be used to reveal relationships between data within those graphics and the presence of cardiovascular diseases, among other applications. To facilitate this kind of study in clinical protocols involving hundreds of patients, a computational tool was developed to extract quantitative data from the graphics. After calibration and selection of the region of interest defined by the user, the algorithm automatically detects the baseline and the curve envelope to calculate the peak velocities and the velocity-time integral (VTI). Image processing techniques, such as Connected Components, Gaussian and Median filters were applied to improve the robustness of the envelope detection. A comparative analysis between measurements obtained with commercial ultrasound systems operated by specialists (named as 'A') and by the present methodology (named as 'B') included systolic peak velocities and VTIs of common carotid and brachial arteries...

Estudo do fluxo sanguíneo regional e dos marcadores de perfusão tecidual em pacientes com insuficiência cardíaca em uso de balão intra-aórtico

“…Através da seleção das curvas de velocidade de fluxo, obteve-se também a integral velocidade-tempo (VTI), a partir da área do gráfico entre as curvas da envoltória e o eixo de referência, calculada pela soma das amplitudes de todos os pontos (pixel a pixel) da envoltória41 .Inicialmente, todas as variáveis foram analisadas descritivamente. Para as variáveis quantitativas (idade, peso, altura, índice de massa corpórea, superfície corpórea, escala de coma de Glasgow, tamanho do átrio esquerdo, diâmetro diastólico do ventrículo esquerdo, diâmetro sistólico do ventrículo esquerdo, pressão sistólica da artéria pulmonar, fração de ejeção do ventrículo esquerdo) as análises foram feitas através da observação dos valores mínimos e máximos e do cálculo das médias e desvios padrão.…”