Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Eléctrica / Ingeniero Civil Eléctrico / La segmentación de vasos sanguíneos en imágenes digitales permite tener un método no invasivo de diagnosticar enfermedades como diabetes, hipertensión y algunas enfermedades cardiovasculares. Puede servir en la implementación de programas para la detección temprana de varias enfermedades de la retina y también para la identificación biométrica basada en la forma de los vasos sanguíneos. La segmentación manual de vasos sanguíneos de retina es una tarea que consume mucho tiempo y requiere entrenamiento y habilidad. Los vasos sanguíneos en la retina están compuestos de arterias y venas que se presentan como líneas oscuras en un fondo relativamente uniforme. La dificultad de su segmentación se debe a su forma, tamaño y luminosidad altamente variables, ruido en la imagen, además de su cruce y bifurcación. En los métodos para la segmentación automática de vasos previamente publicados en revistas internacionales están aquellos que obtienen un vector de características por pixel utilizando el canal verde de la imagen y la respuesta a un filtro gaussiano en 5 escalas que ocupa k-vecinos más cercanos (KNN) como clasificador. Otro método crea un vector de 27 características y usa k-vecinos más cercanos como clasificador. Otro método extrae un vector de 5 características, incluyendo el canal verde y la respuesta a filtros Gabor en 4 escalas y usa un clasificador bayesiano. En esta tesis se propone un método de segmentación automática de vasos sanguíneos de cuatro etapas. Primero, se extrae el canal verde de la imagen, ya que es donde más destacan los vasos sanguíneos. A continuación se efectúa una ecualización de histograma adaptiva para mejorar el contraste entre los pixeles del fondo y de los vasos sanguíneos. Luego se aplica un banco de filtros correspondientes a una suma de filtros Gabor, obteniendo como resultado el máximo de las respuestas al banco de filtros. Finalmente, se segmenta la respuesta al banco de filtros usando un umbral calculado con la maximización de la entropía de la matriz de co-ocurrencia. Para la optimización de los parámetros y evaluación de resultados se utilizó la base de datos DRIVE ya que es una base de datos marcada y disponible internacionalmente, que permite comparar los resultados obtenidos con otros publicados previamente. La optimización de los parámetros de la ecualización de histograma adaptiva y la elección del canal verde se realizó maximizando la distancia de Bhattacharyya entre las clases de vasos sanguíneos y fondo de las imágenes. Los parámetros de los filtros fueron optimizados mediante algoritmos genéticos, maximizando el accuracy de la segmentación. De las 40 imágenes de la base de datos DRIVE se eligieron 10 para el conjunto de entrenamiento y 10 para el de validación. El conjunto de prueba usa las 20 imágenes estándares. Los resultados muestran que la precisión obtenida para el conjunto de prueba fue de 0,9462, lo que es similar a los resultados obtenidos por las mejores publicaciones en la misma base de datos y a la obtenida por el segundo experto humano (0,9473). Al comparar con uno de los métodos con mejores resultados (precisión de 0,9466), el tiempo de segmentación disminuyó de 120[s] en el trabajo previo, a 5[s] en el método propuesto. En comparación con los resultados de una implementación de redes neuronales convolucionales, ésta tardó más (170[s]) y su precisión fue menor que con el método propuesto. Por lo tanto el método propuesto muestra una precisión cercana a la máxima previamente publicada pero con un tiempo de procesamiento mucho menor. A futuro el método podría paralelizarse para mejorar aún más su tiempo de cómputo.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Describe las características clínicas, demográficas y los factores asociados a ROP en neonatos de muy bajo peso al nacer del Hospital Nacional Edgardo Rebagliati Martins durante el 2013. El estudio es de tipo transversal retrospectivo. Participan en la muestra neonatos de muy bajo peso al nacer del servicio de neonatología del Hospital Nacional Edgardo Rebagliati Martins durante el año 2013. Para el método se realiza el análisis de bases de datos secundarias. Los resultados de una población de 107 de los cuales el 16.82% (18 pacientes) son casos de ROP, los factores asociados en el análisis bivariado son peso al nacer menor de 1000 g, Apgar < 3 en el primer minuto, uso de surfactante, transfusión sanguínea y uso de oxigeno suplementario más de 7 días ( p<0.05) ; y en el análisis multivariado solo el uso de oxigeno mayor a 7 días es factor de riesgo independiente para ROP (OR: 5.91; IC: 1.04 – 33.55). Se concluye que la incidencia de retinopatía es menor comparado a estudios previos, el uso de oxigeno mayor a 7 días es un factor de riesgo importante para ROP es necesario conocer cuál es el rango óptimo para evitar el desarrollo de ROP y a la vez mantener niveles de oxígeno sanguíneo adecuado. / Tesis

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Made available in DSpace on 2016-08-17T18:39:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2587.pdf: 15699339 bytes, checksum: 794c69f89b80c603d2997058e50fae01 (MD5) Previous issue date: 2009-05-13 / Chromatic contrast is a technique used in some areas of medicine to provide better visualization of biological tissues. Based on principles of color composition, a new illumination system was constructed using colored emitting diodes to reproduce the spectral range of the visible light. This technique was devised to be used into indirect ophthalmoscopes to improve the visualization of the posterior segment of the eye. / O contraste cromático é uma técnica usada em algumas áreas da medicina com o objetivo de melhorar o realce de imagens biológicas, proporcionando uma melhor visualização das estruturas presentes no tecido vivo. Baseado em princípios de composição de cores, um novo sistema de iluminação foi construído usando-se LEDs (do inglês, Light Emitting Diodes) coloridos de alto brilho, cuja função é reproduzir os comprimentos de onda situados na região visível do espectro. Este recurso será adaptado a um equipamento denominado Oftalmoscópio Binocular Indireto, com o intuito de se estudar as reações dos tecidos biológicos que compõem o fundo do olho humano quando iluminados por cores diferentes.

Made available in DSpace on 2014-06-28T02:02:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000458958-Texto+Completo-0.pdf: 7355419 bytes, checksum: 8a2fa20967c4240f1bb187644d3207a4 (MD5) Previous issue date: 2013 / Vision is one of the most important senses of man. Many diseases that affect the sense of vision are related to the retina. Some of these diseases specifically affecting the photoreceptors, light-sensitive cells that is the first stage of vision. The examinations of dark adaptation have motivated interest in the study of mechanisms of retinal diseases. This exam directly accesses the functions of the photoreceptors by noninvasive methods. The technique consists in measuring the time to recovery of sensitivity of the retina after exposing the retina to a controlled amount of light. The dark adaptometry equipment is used to monitor the response of these cells to a light stimulus and then reveal some deficiency in the operation. This work describes the procedures, calculations, measurements and verifications necessary for the calibration of an existing dark adaptometer. This equipment was developed in the Image Laboratory at PUCRS, led by Professor Dario Azevedo, Ph. D. from a modified fundus camera. This dark adaptometer is able to test localized regions of the retina, while visualizing the regions of interest, and therefore compensating for any eye movements. For calibration of dark adaptometer, various calculations based on literature review was conducted. After using instruments such as spectrometer, radiometer, and light meter luminometer dark adaptometer was calibrated. The operation of each block that makes up this instrument was checked. Measurements of illuminance values of the light stimulus, retinal luminance attenuation of dark adaptometer, attenuation imposed by optical fiber, was observed throughout the range of attenuation filters (0 dB to 60 dB), also checked the operation of the wheels were made and a shutter that filters are controlled by the motor steps. The dark adaptometer met all specifications, i. e. , the values set in the calculations in this work has been achieved. / A visão é um dos mais importantes sentidos do homem. Muitas doenças que afetam o sentido da visão estão relacionadas com a retina. Algumas dessas doenças afetam especificamente os fotorreceptores, células sensíveis à luz, que é o primeiro estágio da visão. Os exames de adaptação ao escuro têm motivado o interesse no estudo de mecanismos de doenças de retina. Esse exame acessa diretamente as funções dos fotorreceptores por métodos não invasivos. A técnica consiste, em medir o tempo de recuperação da sensitividade da retina, depois de expor a retina a uma quantidade controlada de luz. Um equipamento de adaptometria ao escuro é utilizado para monitorar a resposta destas células a um estímulo luminoso e então revelar alguma deficiência no funcionamento. Neste trabalho, estão descritos os procedimentos, cálculos, medidas e verificações necessárias para a calibração de um adaptômetro de escuro já existente. Este equipamento foi desenvolvido no Laboratório de Imagens da PUCRS, liderado pelo professor Dario Azevedo Ph. D. a partir de uma câmera de fundus modificada. Este adaptômetro de escuro é capaz de testar, de forma localizada, regiões da retina permitindo, a critério do examinador testar e mapear exclusivamente as regiões que forem do seu interesse e compensar eventuais movimentos oculares. Para a calibração do adaptômetro de escuro, foi realizados diversos cálculos com base na revisão bibliográfica. Após, utilizando instrumentos como espectrofotômetro, espectroradiômetro, luxímetro e luminancímetro o adaptômetro de escuro foi calibrado. Foi verificado o funcionamento de cada bloco que compõe este instrumento.Foram realizadas as medidas dos valores de iluminância do estímulo luminoso, luminância retinal, atenuações do adaptômetro de escuro, atenuação impostas pela fibra óptica, foi verificado toda a faixa de atenuação dos filtros (0 dB até 60 dB), também verificado o funcionamento das rodas de filtros e do shutter que são comandados pelos motores de passos. O adaptômetro de escuro atendeu todas as especificações, ou seja, os valores definidos nos cálculos neste trabalho foram atingidos.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-02-27Bitstream added on 2014-06-13T19:00:26Z : No. of bitstreams: 1 almeida_cam_dr_botfm.pdf: 7230437 bytes, checksum: 147348523712c50c6dd9a2ac3c8f3cb5 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo do estudo foi avaliar a influência do diabetes sobre os vasos da íris, corpo ciliar e retina. Para isto, foi realizado estudo experimental, utilizando 20 ratos da raça Wistar, divididos em dois grupos: Grupo Controle (GC) e Grupo Diabético (GD). A indução do diabetes foi feita por injeção de aloxana, 42 mg/Kg de peso. Os animais foram observados em 3 momentos experimentais: M1-15 dias após a indução do diabetes, M2 -1 mês após M1 e M3 -12 meses após M1. Foram considerados para o estudo os animais do GD que em M1 apresentavam diabetes grave. Realizou-se acompanhamento diário de parâmetros clínicos (peso, diurese, ingestão hídrica e ingestão alimentar) e avaliação mensal de glicemia e glicose urinária. Nos momentos experimentais M2 e M3 foram realizadas enucleação e preparo dos olhos para avaliação sob microscopia eletrônica de transmissão. Os resultados obtidos mostraram que os animais diabéticos tiveram importante redução de peso, aumento de ingestão hídrica, aumento de ingestão alimentar e aumento de diurese, em relação aos animais controle. Na avaliação morfológica os três grupos de vasos tiveram alterações similares, com espessamento da membrana basal nas células endoteliais e pericitos, maior número de corpos densos, lisossomos, vesículas, vacúolos e figuras de mielina, que estavam presentes em GCM2 e foram mais acentuadas nos grupos diabéticos. Não foram observados microaneurismas na parede vascular. A análise morfométrica mostrou aumento significativo na espessura da membrana basal de vasos irianos nos animais diabéticos. Concluí-se que os vasos da íris, corpo ciliar e retina sofrem a influência do estado diabético. As alterações são progressivas, afetando tanto as células endoteliais, como as pericíticas. / The purpose of this study was to evaluate the influence of diabetes on vessels of iris, ciliary’s body and retina. For this, prospective experiment was accomplished, using 20 Wistar rats, divided in two groups: Control Group (CG) and Diabetic Group (DG). The diabetes induction was made by aloxana injection, 42 mg/Kg of weight. The animals had been observed at 3 experimental moments: M1-15 days after the diabetes induction, M2 - 1 month M1 and M3 -12 months after M1. They were considered for the study the animals of the DG that presented serious diabetes in M1. Clinical parameters had daily been followed (weight, diuresis, water ingestion and alimentary ingestion) and monthly evaluation of glycemia and urinary glucose. At the experimental moments M2 and M3 it was realized enucleation and preparation of the eyes for optic microscopy and electronic transmission microscopy evaluation. The gotten results had shown that the diabetic animals had had important weight reduction, water ingestion increase, alimentary ingestion increase and diuresis increase, compared to the animals of the CG. In the morphologic evaluation it has been observed that the three groups of vessels have had similar alterations, with thickening of the basal membrane in the endothelial cells and pericytes, greater number of dense bodies, lysosomes, vesicles, vacuoles and myelin figures” that they were in GCM2 and had been accentuated in diabetic groups. Microaneurysms in the vascular wall had not been observed. The morphometric analysis showed significant increase in the thickness of the basal membrane of iris vessels in diabetic animals. We conclude that iris, ciliary’s body and retina vessels suffer the influence from the diabetic state. The alterations are gradual, affecting in such a way the endothelial cells, as the pericytes.

Sight in subterranean mammals living in a dark ecotope has generally been assumed as not needed and therefore greatly diminished in its function. Recent neuroanatomical studies demonstrate unexpected preservation of the visual system of several African mole-rats (Bathyergidae, Rodentia). Only a few behavioural studies, testing visual abilities and discussing their adaptive significance in these rodents, have been published to date. A spontaneous preference to light stimuli of two mole-rat species, the silvery mole-rat (Heliophobius argenteocinereus) and the giant mole-rat (Fukomys mechowii), was tested in this study. Assessed results showed convincingly that both species are able to perceive light. The following experiments provided the first behavioural support to the perception of short-wavelengths in this intensively studied group of subterranean rodents.

Many animals have ability to percieve the magnetic field of the Earth and use this clue for both orientation and navigation. Yet little is known about physiological mechanism that underlies this sensory ability. Although physiological mechanism still remains unclear, there are three major hypotheses how animals can detect the magnetic field. In this study I focused on the radical pair theory. I analyzed how manipulation of the ambient magnetic field influence the expression of CRY 1, CRY 2 and c-Fos in the pigeon´s retina. I observed in incerased numbers of CRY1, c-Fos and CRY1+c-Fos possitive cells in the ihned nuclear layer (INL) of the retina in animals sbjected to the periodical manipulation of the magnetic field inclination. These data demonstrate that the INL constains a population of neurons that are responsive to magnetic stimuli and strongly suggest that Cry 1 is involved in detection of the Earth magnetic field.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, Programa de Pós-Graduação em Ciências Médicas, 2012. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-03-21T14:27:41Z No. of bitstreams: 1 2012_RodrigoAlmeidaVieiraSantos.pdf: 10078770 bytes, checksum: a6ef3d8f96645b7bccb97e04db13fda2 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-03-22T12:13:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_RodrigoAlmeidaVieiraSantos.pdf: 10078770 bytes, checksum: a6ef3d8f96645b7bccb97e04db13fda2 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-22T12:13:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_RodrigoAlmeidaVieiraSantos.pdf: 10078770 bytes, checksum: a6ef3d8f96645b7bccb97e04db13fda2 (MD5) / INTRODUÇÃO: A Vitreorretinopatia proliferativa (VRP) continua a ser a principal causa de redescolamento da retina e da cegueira após descolamento da retina, tendo seu local habitual de proliferação e redescolamento o quadrante inferior. Assim, existe a necessidade de se buscar um substituto vítreo que seja adequado para uso, durante um período limitado, no pós1operatório. Este agente tamponante deve ser mais pesado que a água, mais leve que o perfluorocarbono líquido e compatível com o olho para curto ou longo prazo. OBJETIVOS: Avaliar o decafluoro-di-n-pentil (DFPE) como tamponante vítreo examinando a tolerância ocular, através de exame clínico, eletrorretinográfico e histológico em olhos de coelhos albinos. DESENHO: experimental e prospectivo. MÉTODOS: Treze coelhos machos, albinos, da raça Nova Zelândia foram divididos em quatro grupos e submetidos a vitrectomia mecânica: Grupo 1– DFPE (0,8 a 1,0ml) foi injetado em um olho de quatro coelhos, acompanhados por seis meses; Grupo 2– DFPE (0,8 a 1,5ml) foi injetado em um olho de quatro coelhos, acompanhados por 12 meses; Grupo 3– foi injetado uma mistura de DFPE (1,0ml) e óleo de silicone (OS)(0,2ml) 5000 centistokes em um olho de três coelhos, acompanhados por seis meses; e Grupo 4– solução salina balanceada (SSB) foi injetado em um olho de dois coelhos e acompanhados por 12 meses, servindo como controle operado em conjunto com o olho não operado de cada grupo. Avaliação pós-operatória incluiu inspeção do segmento anterior, tonometria, oftalmoscopia binocular indireta e eletrorretinograma (ERG) escotópico. Após 1 mês de remoção do DFPE e OS, outro ERG foi realizado em cada grupo antes da enucleação e análise histológica. RESULTADOS: Clinicamente, nos grupos 1, 2 e 3, o líquido ocupou a porção inferior da cavidade vítrea. As gotas menores foram observadas gradualmente, e o líquido gerou pouca inflamação na cavidade vítrea. A dispersão do líquido apareceu 2 semanas após a cirurgia e para o restante do acompanhamento, o tamanho da gota permaneceu estável. Catarata subcapsular posterior apareceu nos olhos com as quantidades grandes de DFPE (> 50%). Os restos celulares foram observados entre os grupos com DFPE e solução salina balanceada (SSB) em 6 de 8 olhos, permanecendo estável até o fim do estudo. Os achados histológicos nos grupos 1 e 2 não mostraram nenhuma mudança detectável na espessura da camada nuclear externa, mas a saída ocasional de núcleos da camada de fotorreceptores ocorreu na retina inferior. Espessamento da retina interna foi observado também inferiormente. A retina interna ficou bem preservada nos grupos 1, 2 e 3. O ERG dos grupos 1, 2 e 3 não apresentou alteração no tempo de culminação da onda a e onda b, mas a amplitude da onda b mostrou-se elevada (p< 0,001) até o 6° mês de seguimento, não apresentando significância estatística (p>0,05) até o final do estudo quando comparado com o grupo controle. CONCLUSÕES: Decafluoro-di-n-pentil demonstrou o mínimo de efeitos adversos na retina dos coelhos, porém estudos adicionais são necessários antes de uso clínico como agente tamponante. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / BACKGROUND: Proliferative vitreo1retinopathy (PVR) continues to be the primary cause of retinal redetachment. The usual site of proliferation and redetachment is the inferior retina. The hypothesis regarding intraocular liquid perfluorochemical use is that it would be suitable as internal tamponade for a limited period of time. PURPOSE: To evaluate decafluoro-di-n-pentyl ether (DFPE), a liquid perfluorochemical, as a temporary vitreous tamponade by examining ocular tolerance through clinical, histological and electroretinographic examination, in rabbits’ eyes. DESIGN: Prospective, experimental. METHODS: Thirteen New Zealand white males rabbits were divided into four groups after mechanical vitrectomy. Group 1 – DFPE (0.8 to 1.0 ml) was injected in one eye of four rabbits, and were followed for six months after surgery; group 2 - DFPE (0.8 to 1.5 ml) was injected in one eye of four rabbits, and were followed for twelve months; group 3 - a mixture of DFPE (1.0 ml) and silicone oil (0.2 ml) 5000 centistokes was injected in one eye of three rabbits, and were followed for six months, and group 4 - balanced salt solution (BSS) was injected in one eye of two rabbits, and were followed for up 12 months that served as an operated control group in conjunction with the unoperated eye of each group. Postoperative clinical evaluation included inspection of the anterior segment, tonometry, indirect binocular ophthalmoscopy and scotopic electroretinogram test (ERG). Following 1 month of DFPE and silicone oil (SiO) removal, another ERG test was performed in each group before the eyes were enucleated and processed for histological evaluation. RESULTS: Clinically, on groups 1, 2 and 3, the liquid occupied the inferior portion of the vitreous cavity. Smaller droplets were gradually observed, and the liquid appeared to be well tolerated with little vitreous inflammation. Dispersion of the fluid appeared 2 weeks postoperatively and for the remainder of follow- up, globule size remained stable. Posterior subcapsular cataracts appeared in eyes with large fills of DFPE (> 50%). Cellular debris was observed at the interface between DFPE and physiological fluid in 6 of 8 DFPE1injected eyes and this remained unchanged until the end of study. Histological findings on group 1 and 2 showed no detectable change in outer nuclear layer thickness, but occasional dropout of photoreceptor cell nuclei occurred in inferior retina. Thickening of the inner retina was also noted inferiorly. Foam cells were observed in the vitreous and on the surface of the retina. Except for some vacuolations, the inner retina was well preserved in all DFPE and DFPE + SiO- injected eyes. Penetration of the liquid into the inner retina was not seen. On the ERG of DFPE and DFPE + SiO-injected eyes, there was no effect on the a-wave amplitude and b-wave implicit time, but the b-wave amplitude was elevated with statistical significance (p<0.001) at 1, 3 and 6 months postoperatively. On the other hand, there was no statistical difference (p>0.05) at 12 months of follow up and 1 month after DFPE removal when compared with group 4 and unoperated fellow eyes of each group. CONCLUSIONS: Decafluoro-di-n-pentyl ether demonstrated minimum adverse effects in retinal rabbits, and therefore appears to be suitable for intraoperative use and short1term vitreous tamponade.