Application of stereology in liver volume measurements using computed tomography scan / Aplicación de la estereología en mediciones de volumen hepático mediante tomografía computarizada

SUMMARY: The application of stereology in hepatobiliary conditions is essential in liver volume estimation. Computerized topographic scan with contrast is a reliable method in liver scanning for precise boundaries demarcation. Liver volumetry varies in relation to different factors. Reports showed a correlation of liver volume with sex and body mass index. Steady relation between age and ethnicity is not established. This study aimed to design a protocol for liver volume measurement and apply it in the estimation of volume among the Sudanese population use stereology. Recruitment of the study population was obtained in the royal scan clinic in Khartoum by making an announcement for participation in the study. Patients with a history of hepatobiliary diseases were excluded. CT abdomen with contrast was obtained in DICOM format and transferred to computer-based software for image analysis. A protocol was designed and validated and then applied in volume estimation using software MRIcro for image display, ImageJ for volume estimation, and Onis 2.6 as image viewer. 300 apparently healthy volunteers were recruited. The protocol reliability result was 0.805. Absolute mean liver volume was 3261.32 ± 1365.313 cm3. High liver volume among females was detected than among males. A positive correlation was detected between volume and body mass index (p-value 0.001) regardless of sex. Relation with age showed a rough steady rise till the age of 50 years then it started to decline steadily. The relationship was detected in liver volume with sex and body mass index. More studies are needed to investigate the relationship between ethnicity and age groups.

RESUMEN: La aplicación de la estereología en condiciones hepatobiliares es fundamental en la estimación del volumen hepático. El escaneo topográfico computarizado con contraste es un método confiable en el escaneo del hígado para la demarcación precisa de sus límites. La volumetría hepática varía en función de diferentes factores. Los informes mostraron una correlación del volumen del hígado con el sexo y el índice de masa corporal. No se establece una relación estable entre la edad y la etnia. Este estudio tuvo como objetivo diseñar un protocolo para la medición del volumen hepático de la población sudanesa usando la estereología. El reclutamiento de la población de estudio fue realizado en la clínica de exploración real en Jartum mediante un anuncio de participación. Se excluyeron los pacientes con antecedentes de enfermedades hepatobiliares. Se obtuvo TC de abdomen con contraste en formato DICOM y se transfirió a un software informático para el análisis de imágenes. Se diseñó y validó un protocolo y luego se aplicó en la estimación de volumen utilizando el software MRIcro para la visualización de imágenes, ImageJ para la estimación de volumen y Onis 2.6 como visor de imágenes. Se reclutaron 300 voluntarios sanos. El resultado de la fiabilidad del protocolo fue 0,805. El volumen hepático medio absoluto fue 3261,32 ± 1365,313 cm3. Se detectó un volumen más elevado de hígado en las mujeres que en los hombres. Se detectó una correlación positiva entre el volumen y el índice de masa corporal (valor de p 0,001) independientemente del sexo. La relación con la edad mostró un aumento continuo y brusco hasta los 50 años, luego comenzó a disminuir de manera constante. Se detectó la relación del volumen hepático con el sexo y el índice de masa corporal. Se necesitan más estudios para investigar la relación entre la etnia y los grupos etarios.

Comparison of three methods for estimating volume of the uterine layers in healthy women: a stereological study / Comparación de tres métodos para estimar el volumen de las capas uterinas en mujeres sanas: un estudio estereológico

Aim of this study is to measure the volume of the uterine layers in healthy women according to the menstrual cycle phases and to test the agreement between three methods. The study was performed with 28 healthy women. Participants were divided into three groups as follicular (n=7), luteal (n=10) and postmenopausal phase (n=11). We used the point-counting and planimetry method in MR images and the ellipsoid methods in images obtained by transvaginal ultrasonography. Spearman correlation analysis showed significant negative correlations between the volumes of uterine layers and age (p<0.01). The volumes of the total uterus, the total myometrium and the endometrium measured with planimetry and point-counting methods were significantly lower in the postmenopausal women (p<0.01). While volumes of total uterus and the total myometrium significantly lower in the postmenopausal group in measurements done using ellipsoid method, the decrease in the volume of the endometrium was not statistically significant. The Bland-Altman test results indicated an excellent agreement between point-counting and planimetry methods in the volumetric measurements. The ellipsoid method might be inadequate for determining uterine layers volume particularly the endometrium volume. The stereological methods permit unbiased and efficient estimation of volume of uterine layers in vivo examination of MRI.

El objetivo de este estudio fue medir el volumen de las capas uterinas en mujeres sanas de acuerdo con las fases del ciclo menstrual y probar la concordancia de tres métodos. El estudio se realizó en 28 mujeres sanas. Las participantes se dividieron en tres grupos, folicular (n=7), luteal (n=10) y fase posmenopáusica (n=11). Utilizamos el método de conteo puntual y planimetría en imágenes de resonancia magnética y utilizamos los métodos elipsoides en imágenes obtenidas por ultrasonografía transvaginal. El análisis de correlación de Spearman mostró correlaciones negativas significativas entre los volúmenes de las capas uterinas y la edad (p <0,01). Se midieron con planimetría los volúmenes total de útero, el miometrio y endometrio, los métodos de recuento de puntos fueron significativamente más bajos en las mujeres posmenopáusicas (p <0,01). Por otra parte, el volumen total de útero y el total del miometrio fue significativamente menor en el grupo posmenopáusico en las mediciones realizadas con el método elipsoide. La disminución en el volumen del endometrio no fue estadísticamente significativa. Los resultados de las pruebas de Bland-Altman indicaron una excelente concordancia entre los métodos de recuento de puntos y de planimetría en las mediciones volumétricas. El método elipsoide puede ser inadecuado para determinar el volumen de las capas uterinas, particularmente en el volumen del endometrio. Los métodos estereológicos permiten una estimación imparcial y eficiente del volumen de las capas uterinas en el examen in vivo de la resonancia magnética.

Use of morphometric analyses to assess the efficacy of the technique of resin composite bonded to cervical dentin with additional mechanical retentions / Uso de análisis morfométrico para evaluar la eficacia de la técnica de resina compuesta unida a dentina cervical con retenciones mecánicas adicionales

The structural changes and morphological derivatives of progressive dentin hypermineralization determine the bonding to its surface. A planimetric study and fracture volume estimate were conducted to assess the efficacy of resin composite bonded to hypermineralized cervical dentin with and without retentions by applying a shear test. Thirty-four premolars from adult patients were used to obtain a flat cervical dentin surface. The specimens were distributed randomly into two groups: 1) experimental, where hemispherical retentions were carved into the cervical dentin, and 2) control, where the flat dentin was maintained. Using a jig, a resin column was built into the dentin surface fitted with bonding in specimens from both groups, which were then subjected to the shear test. The morphological analysis was performed with a microscope while the percentage of remnant surface from each component of the adhesive bond was calculated planimetrically. The volume of lost tissue was determined using Scherle's method. In the planimetric study, the average remnant resin on the surface was significantly higher in the experimental group and there was less intact dentin in the control group. The volumetric assessment also showed a much higher loss of dentin substrate than the experimental group. Consequently, the complementary use of morphometric and volumetric techniques enables the evaluation of the efficacy of a technique, demonstrating that the inclusion of mechanical retentions in hypermineralized cervical dentin improves the bonding properties.

Los cambios estructurales y morfológicos derivados de la hipermineralización dentinaria progresiva determina la adhesión a su superficie. Fue realizado un estudio planimétrico y el volumen de fractura estimado para evaluar la eficacia de resina compuesta adherida a dentina cervical hipermineralizada con y sin retenciones a través de la prueba de cizalla. Treinta y cuatro premolares obtenidos de pacientes adultos fueron utilizados para obtener una superficie dentinaria cervical plana. Las muestras fueron distribuidas aleatoriamente en dos grupos: 1) experimental, donde se realizaron retenciones hemiesféricas a la dentina cervical, y 2) control, donde la dentina plana fue mantenida. Usando un dispositivo, una columna de resina fue construida en la superficie dentinaria y adaptada con adhesivos en las muestras de ambos grupos, las cuales fueron sometidas al test de cizalla. El análisis morfológico fue realizado con un microscopio mientras que el porcentaje de superficie remanente para cada componente del adhesivo fue calculado planimetricamente. El volumen del tejido perdido fue determinado utilizado el método de Scherle. En el estudio planimétrico, el promedio de resina remanente en la superficie fue significativamente mayor en el grupo experimental y con menos dentina intacta en el grupo control. El análisis volumétrico mostró una mayor perdida de sustrato dentinario en el grupo control. De esta manera, el uso de técnicas morfométricas y volumétricas permite la evaluación de la eficacia de una técnica, demostrando que la inclusión de retenciones mecánicas en la dentina hipermineralizada cervical mejora las propiedades de adhesión.

Características planimétricas y estereológicas de los nervios palmar lateral y medial en manos de equinos con y sin síndrome navicular / Planimetric and stereological characteristics of lateral and medial palmar nerves in hands of equine with and without navicular syndrome

El Síndrome Navicular (SN) es una de las patologías claudicógenas mas frecuentes en la práctica clínica equina. Se ha descrito, cierta susceptibilidad individual respecto a ésta presentación clínica, es decir, algunos equinos con SN claudican y otros, con similares hallazgos radiográficos en mano no lo hacen sugiriendo que existen diferencias cuantitativas, entre equinos con y sin SN, en las características de las fibras nerviosas de los nervios periféricos que inervan la mano. El objetivo del estudio fue describir las características morfológicas cuantitativas de los nervios palmar lateral y medial en equinos con SN. Se obtuvo manos mediante un muestreo dirigido y diagnosticadas por inspección visual y evaluación radiográfica. Se conformó dos grupos: "No afectadas" (n= 6) y "Síndrome Navicular" (n= 8). Para determinar diferencias cuantitativos entre ambos grupos se realizó: i) Estudio 1, evaluó las características morfológicas, planimétricas y estereológicas de los nervios palmar lateral y medial, ii) Estudio 2: evaluó la cantidad de axones mielinizados y no mielinizados. En ambos estudios, el análisis de los datos morfológicos, estereológicos y planimétricos, en general, no detectó diferencias significativas entre grupos. En conclusión, los resultados obtenidos en el estudio no entregan evidencia morfológica respecto a diferencias entre nervios palmares entre equinos con y sin SN.

Navicular Syndrome (NS) is one of the most frequent claudicogen pathologies in the equine clinical practice. Certain individual susceptibility has been described in this clinical presentation, that is, some horses with SN halt, while others with similar radiographic findings in hand do not, suggesting that there are quantitative differences, between horses with and without clinical presentation of SN, on the characteristics of the nerve fibers of the peripheral nerves of the hand. The aim of this study was to describe the morphologic quantitative characteristics of the lateral and medial palmar in horses with SN nerves. Hands were obtained by sampling directed and diagnosed by visual inspection and radiographic evaluation. Two groups were formed: "Not affected" (n= 6) and "Navicular Syndrome" (n = 8). To determine quantitative differences between two groups we performed: i) Study 1: evaluated the morphological, planimetric and stereological lateral and medial palmar nerves, ii) Study 2: evaluated the number of unmyelinated and myelinated axons. In both studies, analysis of stereological, morphological and planimetric data generally detected no significant differences between groups. In conclusion, the results of the study do not provide morphological evidence for differences between palmar nerves between horses with and without SN.

Morfometría, planimetría y estereología en el hueso sesamoídeo distal en manos de equinos con y sin síndrome navicular / Morphometry, planimetry and stereology in the distal sesamoid bone in equine foot with and without navicular syndrome

El Síndrome Navicular (SN) es una patología claudicógena bilateral crónica, degenerativa y progresiva, que compromete alhueso sesamoídeo distal (HSD), labolsa podotroclear, ligamentosy a las superficies adyacentes al tendón del músculo flexor digitalprofundo en manos de equinos. La hipótesis de que las características morfológicas del HSD en la mano de equinos varían en aquellos que presentan SN fue evaluada en este estudio. Para determinar cambios morfológicos en el HSD en manos de equinos con SN se realizó un estudio morfométrico, planimétrico y estereológico. Fueron evaluados dos grupos: No Afectadas (n=11) y Síndrome Navicular (n=11). Se evaluaron variables tales como peso, volumen, mediciones lineales, área y parámetros estereológicos tales como densidad de número (NA), volumen (VV) y superficie (SV). Los resultados obtenidos indican que a pesar de existir un proceso patológico e inflamatorio en la región del HSD que induce cambios mesoscópicos y microscópicos atribuibles a SN, no lograrían modificar sus características macroscópicas.

Navicular Syndrome (NS) is a chronic, degenerative and progressive bilateral claudication pathology, compromising the distal sesamoid bone (DSB), the podotrochlear bursa, ligaments and adjacent surfaces of the tendon of the deep digital flexor muscle of equine foot. The hypothesis that morphological characteristics of HSB in hand of horses vary in those with SN was evaluated in this study. A study was carried out to determine the morphological changes in the DSB in 22 left foot of horses with NS. We realized morphometrical, planimetrical and stereological studies in two groups of horses feet: Not Affected (n=11) and Navicular Syndrome (n=11). The following variables were quantified: weight, volume, linear measurements, area and stereological parameters: densities of number (NA), volume (VV) and surface (SV). Results indicate that although there is a pathological and inflammatory process in the region of DSB which induces mesoscopic and microscopic changes attributable to SN, their gross morphological features were not modified.

Mensuração de área de cicatrização por planimetria após aplicação do ultra-som de baixa intensidade em pele de rato / Measurement of healing area using planimetry after applying low-intensity ultrasound to the skin of rats

CONTEXTUALIZAÇÃO: A planimetria é um método utilizado para avaliar a evolução da cicatrização de feridas. A planimetria computacional é um método ainda em experimentação, mas cujas vantagens têm sido demonstradas em várias investigações. OBJETIVOS: Avaliar os efeitos do ultra-som pulsado de baixa intensidade sobre a cicatrização de lesão cutânea produzida na região dorsal de ratos, por meio da planimetria computacional. MATERIAIS E MÉTODOS: Utilizou-se 60 ratos machos Wistar (peso médio de 300g) divididos em dois grupos com 30 animais cada, de acordo com o tratamento: 1) irradiação simulada (controle); 2) irradiação efetiva (Freqüência fundamental de 1,5MHz, freqüência de repetição de pulsos de 1KHz, largura de pulso de 200µs, intensidade de 30mW/cm² SATA, dez minutos de aplicação em dias alternados). Cada grupo foi subdividido em três grupos, de acordo com o período de irradiação ultra-sônica, de três, sete e 14 dias, respectivamente, e a cicatrização foi avaliada por meio da planimetria, um decalque da lesão sendo obtido em papel especial, digitalizado e medido ao computador por meio de um programa gráfico. Análise estatística pelo método não-paramétrico de Mann-Whitney. RESULTADOS: Houve aumento significante (p<0,05) da área cicatrizada no grupo 2 (141,88±18,50mm²) em relação ao grupo 1 (117,38±15,14mm²), no 14º dia. Não houve diferenças significantes entre os grupos nos demais períodos. CONCLUSÕES: O ultra-som pulsado de baixa intensidade estimula a cicatrização cutânea por segunda intenção em condições experimentais. A planimetria computacional mostrou-se um recurso de baixo custo, fácil manuseio e de aplicabilidade clínica.

BACKGROUND: Planimetry is a method used to evaluate the progression of skin wound healing. Computerized planimetry is still an experimental method, but its advantages have been demonstrated in several investigations. OBJECTIVE: To evaluate the effects of low-intensity pulsed ultrasound on the healing of a skin lesion produced on the dorsal region of rats, by means of computerized planimetry. METHODS: Sixty male Wistar rats of mean weight 300g were used. They were divided into two groups according to the treatment applied: 1) simulated irradiation (control); 2) effective irradiation (fundamental frequency 1.5MHz, pulse repetition frequency 1KHz, pulse width 200µs, SATA intensity 30mW/cm² and application for ten minutes on alternate days). Each group was divided into three subgroups according to the length of time for which ultrasound irradiation was applied of three, seven and 14 days, respectively, and healing was evaluated by means of planimetry; a tracing of the wound was obtained on special paper and this was digitized and measured by means of a graphing software. Statistical analysis was performed using the Mann-Whitney non-parametric method. RESULTS: The healed area was significantly greater (p<0.05) in group 2 (141.88±18.50mm²) than in group 1 (117.38±15.14mm²) on the 14th day. There were no significant differences between the subgroups for the other experimental periods. CONCLUSIONS: Low-intensity pulsed ultrasound irradiation stimulated secondary skin healing under these experimental conditions. Computerized planimetry was shown to be a low cost method that was easy to use and present clinical applicability.

Pneumatization of Mastoid Air Cells: Role of Acquired Factors / Neumatización de las Células Mastoideas: Rol de Factores Adquiridos

The exact mechanism of the pneumatization of the mastoid air cell system and the factors influencing the pneumatization are poorly understood. Both genetic as well as acquired factors have been implicated to influence this pneumatization process. Since pneumatization of the mastoid air cell system is considered an important prognostic factor in the outcome of reconstructive ear surgeries, a cohort study was carried out to assess the role of two important acquired factors i.e. duration of chronic otitis media and auditory tube functional status on the pneumatization of mastoid air cells. 50 individuals with unilateral chronic otitis media underwent assessment of their mastoid air cell system using planimetry and auditory tube functions using flourescein dye nasopharyngoscopy. The results were in accordance with the previous studies indicating a definite influence of chronic middle ear disease on the pneumatization process, although the duration of disease was not significant. In contrast to some of the previous studies, no influence of auditory tube functional status was found on the mastoid pneumatization.

El mecanismo exacto de la neumatización del sistema de células mastoideas y los factores que influencian este proceso es pobremente comprendido. Factores genéticos, como también adquiridos, han sido implicados en el proceso de neumatización del sistema de células mastoideas. Esta neumatización es considerada un factor de importante pronóstico en la conducción de las cirugías reconstructivas de oído. Hemos llevado a cabo un estudio para explicar el rol de dos importantes factores adquiridos en la duración de las otitis media crónica y el status funcional de la tuba auditiva en la neumatización de las células mastoideas. En 50 individuos, con otitis media crónica unilateral, se estudió su sistema de células aeríferas mastoideas usando la planimetría y las funciones de la tuba auditiva usando fluorescina, vía nasofaringoscopía. Los resultados concuerdan con estudios previos, indicando una influencia definida de enfermedades crónicas del oído medio en el proceso de neumatización, aunque la duración de la enfermedad no fue significativa. En contraste con los estudios previos, no se encontró influencia del status funcional de la tuba auditiva en la neumatización mastoidea.