"Diabetic cardiovascular autonomic neuropathy (DCAN) is common in patients with diabetes mellitus, and causes abnormalities in heart rate control as well as central and peripheral nervous system dynamics. A good understanding of DCAN is not established yet. An effective way to detect diabetes mellitus at an early stage is still undiscovered, which method is highly desired by researchers and patients. One reason why the pathogenesis of DCAN is unclear is that non- invasive assessment of DCAN in humans and animals has been problematic. The non-stationary and non- linear natures of the interested physiological signals have placed great limitation on traditionally algorithms. To overcome this limitation, this work proposes a series of time- varying, nonlinear and non-invasive methods to assess cardiac autonomic dysregulation from ECG and PPG records. Including a non-stationary method called PDM, which is based on principal dynamic mode (PDM) analysis of heart rate variability (HRV), nonstationary power spectral density called TVOPS-VFCDM and also standard spectrum analysis method of HRV. We are also able to study and analyze a series of long term and short term ECG and PPG data. In a pilot study, ECG was measured via telemetry in conscious 4 month old C57/Bl6 controls and in Akita mice, a model of insulin- dependent type I diabetes, while PPG was measured via tail pulse oximetry system from 2 month old to 4 month old. The results indicate significant cardiac autonomic impairment in the diabetic mice in comparison to the controls at 4 month old and such impairment start to present at 3 month old. Further, both immunohistochemistry and Western blot analyses show a reduction in nerve density in Akita mice as compared to the control mice, thus, corroborating our data analysis records."

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Segundo dados de 2012 da Sociedade Brasileira de Diabetes, se estima que cerca de 6% da população brasileira tenha diabetes e cerca de 7 a 8% tenha pré-diabetes. A neuropatia diabética é a complicação mais frequente dessa doença podendo já ocorrer no pré-diabetes. O início da neuropatia diabética é precoce e exibe grande variabilidade de manifestações clínicas, incluindo o comprometimento de diversas fibras nervosas somáticas e autonômicas. O diagnóstico tardio da neuropatia em diabéticos está associado à maior incidência de complicações como, por exemplo, ulcerações e amputações típicas do “pé diabético” e risco cardiovascular aumentado, incluindo a morte súbita. Dados como os citados acima motivaram a presente pesquisa, que se propõe a associar métodos diagnósticos não invasivos, disponíveis em nosso meio, a protocolos de investigação já recomendados pela comunidade científica internacional para neuropatia diabética. Aplicou-se um extenso protocolo de testes com finalidade de rastreamento da neuropatia somática e autonômica em três grupos de indivíduos: grupo DM (com diabetes melitus tipo 2), grupo Pré-DM, pré diabético e grupo C, de controles saudáveis. O teste em estudo foi a Termografia Computadorizada por Infravermelho, método sem contato que capta a emissão da radiação infravermelha pelo corpo humano e que, com auxílio de softwares, possibilita medições de temperatura em graus Celsius. A termografia foi testada na região plantar, utilizando-se de duas variáveis: Índice de Recuperação Térmica e presença ou não de Anisotermia Interdigital. O padrão de referência para a Termografia plantar foram os testes cardíacos de Variabilidade da Frequência Cardíaca. Pesquisas prévias demonstraram uma relação estreita entre a Neuropatia Autonômica Cardíaca (NAC) e neuropatia autonômica sistêmica. Quanto à reprodutibilidade das medidas termográficas, encontrou-se que as medidas relativas de diferenças de temperatura (Δt) são reprodutíveis nos diferentes grupos estudados e são preferíveis às medições de temperatura absoluta, confirmando a literatura. A presença de Anisotermia Interdigital parece ser o teste mais apropriado para identificar neuropatia em suas formas iniciais no grupo com diabetes e pré- diabetes, pela simplicidade de sua aplicação e pela sua boa sensibilidade e especificidade. Com a inclusão da termografia plantar em programas de rastreamento de neuropatia diabética pode-se prever um diagnóstico mais precoce e, assim, um controle mais efetivo de fatores de risco para esta patologia bem como tratamento mais precoce. / According to 2012 data from the Brazilian Society of Diabetes it is estimated that about 6% of the population have diabetes and about 7 to 8% have pre-diabetes. Diabetic neuropathy is the most common complication of this disease and may already occur in the pre-diabetes. The onset of diabetic neuropathy is early and shows great variability of clinical manifestations, including the commitment of various somatic and autonomic nerve fibers. Delayed diagnosis of diabetic neuropathy is associated with higher incidence of complications such as ulcerations and amputations, typical "diabetic foot" and increased of cardiovascular risk, including sudden death. Data such as those mentioned above have motivated this research, which aims to involve non-invasive diagnostic methods available in our area, the research protocols as recommended by the international scientific community for diabetic neuropathy. We applied an extensive testing protocol with the purpose of tracking somatic and autonomic neuropathy in three different groups: DM group, with type 2 diabetes, Pre-DM group, pre diabetic, and C, healthy controls. The test under study was Computerized Infrared Thermography, a no contact method that captures the emission of infrared radiation by the human body and, with the help of software, can make measurements of temperature in degrees Celsius. Thermography was tested in the plantar region, using two variables: Thermal Recovery Index and presence or absence of Interdigital Anisothermal. The reference standard for the plantar thermography tests were cardiac Heart Rate Variability. Previous studies have demonstrated a close relationship between Cardiac Autonomic Neuropathy (CAN) and systemic autonomic neuropathy. The reproducibility of the thermographic measurements was found that the relative measures of temperature differences (Δt) are reproducible in different groups, and are preferable to absolute temperature measurements, confirming the literature. The presence of Interdigital Anisothermal seems to be the most appropriate test to identify neuropathy in their initial forms in the group with diabetes and pre diabetes, because the simplicity of its application and its good sensitivity and specificity. With the addition of plantar thermography in the screening of diabetic neuropathy we may predict an earlier diagnosis and thus a more effective control of risk factors for this disease and earlier treatment.

Segundo dados de 2012 da Sociedade Brasileira de Diabetes, se estima que cerca de 6% da população brasileira tenha diabetes e cerca de 7 a 8% tenha pré-diabetes. A neuropatia diabética é a complicação mais frequente dessa doença podendo já ocorrer no pré-diabetes. O início da neuropatia diabética é precoce e exibe grande variabilidade de manifestações clínicas, incluindo o comprometimento de diversas fibras nervosas somáticas e autonômicas. O diagnóstico tardio da neuropatia em diabéticos está associado à maior incidência de complicações como, por exemplo, ulcerações e amputações típicas do “pé diabético” e risco cardiovascular aumentado, incluindo a morte súbita. Dados como os citados acima motivaram a presente pesquisa, que se propõe a associar métodos diagnósticos não invasivos, disponíveis em nosso meio, a protocolos de investigação já recomendados pela comunidade científica internacional para neuropatia diabética. Aplicou-se um extenso protocolo de testes com finalidade de rastreamento da neuropatia somática e autonômica em três grupos de indivíduos: grupo DM (com diabetes melitus tipo 2), grupo Pré-DM, pré diabético e grupo C, de controles saudáveis. O teste em estudo foi a Termografia Computadorizada por Infravermelho, método sem contato que capta a emissão da radiação infravermelha pelo corpo humano e que, com auxílio de softwares, possibilita medições de temperatura em graus Celsius. A termografia foi testada na região plantar, utilizando-se de duas variáveis: Índice de Recuperação Térmica e presença ou não de Anisotermia Interdigital. O padrão de referência para a Termografia plantar foram os testes cardíacos de Variabilidade da Frequência Cardíaca. Pesquisas prévias demonstraram uma relação estreita entre a Neuropatia Autonômica Cardíaca (NAC) e neuropatia autonômica sistêmica. Quanto à reprodutibilidade das medidas termográficas, encontrou-se que as medidas relativas de diferenças de temperatura (Δt) são reprodutíveis nos diferentes grupos estudados e são preferíveis às medições de temperatura absoluta, confirmando a literatura. A presença de Anisotermia Interdigital parece ser o teste mais apropriado para identificar neuropatia em suas formas iniciais no grupo com diabetes e pré- diabetes, pela simplicidade de sua aplicação e pela sua boa sensibilidade e especificidade. Com a inclusão da termografia plantar em programas de rastreamento de neuropatia diabética pode-se prever um diagnóstico mais precoce e, assim, um controle mais efetivo de fatores de risco para esta patologia bem como tratamento mais precoce. / According to 2012 data from the Brazilian Society of Diabetes it is estimated that about 6% of the population have diabetes and about 7 to 8% have pre-diabetes. Diabetic neuropathy is the most common complication of this disease and may already occur in the pre-diabetes. The onset of diabetic neuropathy is early and shows great variability of clinical manifestations, including the commitment of various somatic and autonomic nerve fibers. Delayed diagnosis of diabetic neuropathy is associated with higher incidence of complications such as ulcerations and amputations, typical "diabetic foot" and increased of cardiovascular risk, including sudden death. Data such as those mentioned above have motivated this research, which aims to involve non-invasive diagnostic methods available in our area, the research protocols as recommended by the international scientific community for diabetic neuropathy. We applied an extensive testing protocol with the purpose of tracking somatic and autonomic neuropathy in three different groups: DM group, with type 2 diabetes, Pre-DM group, pre diabetic, and C, healthy controls. The test under study was Computerized Infrared Thermography, a no contact method that captures the emission of infrared radiation by the human body and, with the help of software, can make measurements of temperature in degrees Celsius. Thermography was tested in the plantar region, using two variables: Thermal Recovery Index and presence or absence of Interdigital Anisothermal. The reference standard for the plantar thermography tests were cardiac Heart Rate Variability. Previous studies have demonstrated a close relationship between Cardiac Autonomic Neuropathy (CAN) and systemic autonomic neuropathy. The reproducibility of the thermographic measurements was found that the relative measures of temperature differences (Δt) are reproducible in different groups, and are preferable to absolute temperature measurements, confirming the literature. The presence of Interdigital Anisothermal seems to be the most appropriate test to identify neuropathy in their initial forms in the group with diabetes and pre diabetes, because the simplicity of its application and its good sensitivity and specificity. With the addition of plantar thermography in the screening of diabetic neuropathy we may predict an earlier diagnosis and thus a more effective control of risk factors for this disease and earlier treatment.

Segundo dados de 2012 da Sociedade Brasileira de Diabetes, se estima que cerca de 6% da população brasileira tenha diabetes e cerca de 7 a 8% tenha pré-diabetes. A neuropatia diabética é a complicação mais frequente dessa doença podendo já ocorrer no pré-diabetes. O início da neuropatia diabética é precoce e exibe grande variabilidade de manifestações clínicas, incluindo o comprometimento de diversas fibras nervosas somáticas e autonômicas. O diagnóstico tardio da neuropatia em diabéticos está associado à maior incidência de complicações como, por exemplo, ulcerações e amputações típicas do “pé diabético” e risco cardiovascular aumentado, incluindo a morte súbita. Dados como os citados acima motivaram a presente pesquisa, que se propõe a associar métodos diagnósticos não invasivos, disponíveis em nosso meio, a protocolos de investigação já recomendados pela comunidade científica internacional para neuropatia diabética. Aplicou-se um extenso protocolo de testes com finalidade de rastreamento da neuropatia somática e autonômica em três grupos de indivíduos: grupo DM (com diabetes melitus tipo 2), grupo Pré-DM, pré diabético e grupo C, de controles saudáveis. O teste em estudo foi a Termografia Computadorizada por Infravermelho, método sem contato que capta a emissão da radiação infravermelha pelo corpo humano e que, com auxílio de softwares, possibilita medições de temperatura em graus Celsius. A termografia foi testada na região plantar, utilizando-se de duas variáveis: Índice de Recuperação Térmica e presença ou não de Anisotermia Interdigital. O padrão de referência para a Termografia plantar foram os testes cardíacos de Variabilidade da Frequência Cardíaca. Pesquisas prévias demonstraram uma relação estreita entre a Neuropatia Autonômica Cardíaca (NAC) e neuropatia autonômica sistêmica. Quanto à reprodutibilidade das medidas termográficas, encontrou-se que as medidas relativas de diferenças de temperatura (Δt) são reprodutíveis nos diferentes grupos estudados e são preferíveis às medições de temperatura absoluta, confirmando a literatura. A presença de Anisotermia Interdigital parece ser o teste mais apropriado para identificar neuropatia em suas formas iniciais no grupo com diabetes e pré- diabetes, pela simplicidade de sua aplicação e pela sua boa sensibilidade e especificidade. Com a inclusão da termografia plantar em programas de rastreamento de neuropatia diabética pode-se prever um diagnóstico mais precoce e, assim, um controle mais efetivo de fatores de risco para esta patologia bem como tratamento mais precoce. / According to 2012 data from the Brazilian Society of Diabetes it is estimated that about 6% of the population have diabetes and about 7 to 8% have pre-diabetes. Diabetic neuropathy is the most common complication of this disease and may already occur in the pre-diabetes. The onset of diabetic neuropathy is early and shows great variability of clinical manifestations, including the commitment of various somatic and autonomic nerve fibers. Delayed diagnosis of diabetic neuropathy is associated with higher incidence of complications such as ulcerations and amputations, typical "diabetic foot" and increased of cardiovascular risk, including sudden death. Data such as those mentioned above have motivated this research, which aims to involve non-invasive diagnostic methods available in our area, the research protocols as recommended by the international scientific community for diabetic neuropathy. We applied an extensive testing protocol with the purpose of tracking somatic and autonomic neuropathy in three different groups: DM group, with type 2 diabetes, Pre-DM group, pre diabetic, and C, healthy controls. The test under study was Computerized Infrared Thermography, a no contact method that captures the emission of infrared radiation by the human body and, with the help of software, can make measurements of temperature in degrees Celsius. Thermography was tested in the plantar region, using two variables: Thermal Recovery Index and presence or absence of Interdigital Anisothermal. The reference standard for the plantar thermography tests were cardiac Heart Rate Variability. Previous studies have demonstrated a close relationship between Cardiac Autonomic Neuropathy (CAN) and systemic autonomic neuropathy. The reproducibility of the thermographic measurements was found that the relative measures of temperature differences (Δt) are reproducible in different groups, and are preferable to absolute temperature measurements, confirming the literature. The presence of Interdigital Anisothermal seems to be the most appropriate test to identify neuropathy in their initial forms in the group with diabetes and pre diabetes, because the simplicity of its application and its good sensitivity and specificity. With the addition of plantar thermography in the screening of diabetic neuropathy we may predict an earlier diagnosis and thus a more effective control of risk factors for this disease and earlier treatment.