Validity and reproducibility of retinal arteriole and venule diameter measurements: ELSA-Brasil study. A cross-sectional study

ABSTRACT BACKGROUND: Investigation of alterations to retinal microvasculature may contribute towards understanding the role of such changes in the pathophysiology of several chronic non-communicable diseases. The objective here was to evaluate the validity and reproducibility of retinal arteriole and venule diameter measurements made by Brazilian Longitudinal Study of Adult Health (ELSA-Brasil) graders. DESIGN AND SETTING: Cross-sectional study at six teaching and research institutions. METHODS: To evaluate validity, each of 25 retinal images from the University of Wisconsin (gold standard) was measured by five ELSA-Brasil graders. To evaluate reproducibility, 105 images across the spectrum of vessel diameters were selected from 12,257 retinal images that had been obtained between 2010 and 2012, and each image was reexamined by the same grader and by an independent grader. All measurements were made using the Interactive Vessel Analysis (IVAN) software. Bland-Altman plots, paired t tests and intraclass correlation coefficients (ICCs) were analyzed. RESULTS: Mean differences between ELSA-Brasil and gold-standard readings were 0.16 µm (95% CI -0.17-0.50; P = 0.31) for central retinal artery equivalent (CRAE), -0.21 µm (95% CI -0.56-0.14; P = 0.22) for central retinal vein equivalent (CRVE) and 0.0005 (95% CI -0.008-0.009; P = 0.55) for arteriole/venule ratio (AVR). Intragrader ICCs were 0.77 (95% CI 0.67-0.86) for CRAE, 0.90 (95% CI 0.780.96) for CRVE and 0.70 (0.55-0.83) for AVR. Intergrader ICCs were 0.75 (95% CI 0.64-0.85) for CRAE, 0.90 (95% CI 0.79-0.96) for CRVE and 0.68 (95% CI 0.55-0.82) for AVR. CONCLUSIONS: Retinal microvascular diameter measurements are valid and present moderate to high intra and intergrader reproducibility in ELSA-Brasil.

Análise fractal da vasculatura retínica: métodos de segmentação e de cálculo dimensional / Fractal analysis of retinal vascular tree: segmentation and estimation methods

OBJETIVO: Embora tenha sido proposto que a vasculatura retínica apresenta estrutura fractal, nenhuma padronização do método de segmentação ou do método de cálculo das dimensões fractais foi realizada. Este estudo objetivou determinar se a estimação das dimensões fractais da vasculatura retínica é dependente dos métodos de segmentação vascular e dos métodos de cálculo de dimensão. MÉTODOS: Dez imagens retinográficas foram segmentadas para extrair suas árvores vasculares por quatro métodos computacionais ("multithreshold", "scale-space", "pixel classification" e "ridge based detection"). Suas dimensões fractais de "informação", de "massa-raio" e "por contagem de caixas" foram então calculadas e comparadas com as dimensões das mesmas árvores vasculares, quando obtidas pela segmentação manual (padrão áureo). RESULTADOS: As médias das dimensões fractais variaram através dos grupos de diferentes métodos de segmentação, de 1,39 a 1,47 para a dimensão por contagem de caixas, de 1,47 a 1,52 para a dimensão de informação e de 1,48 a 1,57 para a dimensão de massa-raio. A utilização de diferentes métodos computacionais de segmentação vascular, bem como de diferentes métodos de cálculo de dimensão, introduziu diferença estatisticamente significativa nos valores das dimensões fractais das árvores vasculares. CONCLUSÃO: A estimação das dimensões fractais da vasculatura retínica foi dependente tanto dos métodos de segmentação vascular, quanto dos métodos de cálculo de dimensão utilizados.

PURPOSE: Although it has been proposed that retinal vasculature is fractal, no method of standardization has been performed for vascular segmentation or for dimension calculation, thus resulting in great variability among values of fractal dimensions. The present study was designed to determine if estimation of retinal vessel fractal dimensions is dependent on vascular segmentation and dimensional calculation methods. METHODS: Ten eye fundus images were segmented to extract their vascular trees by four computational methods ("multithreshold", "scale-space", "pixel classification" and "ridge based detection"). Their information, mass-radius and box counting fractal dimensions were calculated and compared with those of the same vascular trees manually segmented (gold standard). RESULTS: The mean vascular tree dimension varied among the groups of different segmentation methods, from 1.39 to 1.47 for box counting, from 1.47 to 1.52 for information and from 1.48 to 1.57 for mass-radius dimensions. The utilization of different vascular segmentation methods and different dimension calculation methods introduced significant difference among fractal dimension of vessels. CONCLUSION: Estimation of retinal vessel fractal dimensions was dependent on both vascular segmentation and dimension calculation methods.

Modelo experimental para produçäo de oclusäo venosa retiniana em coelhos / Experimental model for production of retinal vein occlusion in rabbits

Objetivo: descrever um método experimental de produçäo de oclusäo venosa retiniana, näo-invasivo, em coelhos, por princípio fotoquímico, utilizando-se rosa bengala intra-venosa e o laser Nd-YAG verde. Materiais e métodos: foram submetidos, à fototrombose, 74 olhos de 37 coelhos albinos, utilizando o rosa bengala como corante orgânico fotoestimulador e o laser Nd-YAG verde, de comprimento de onda 532 nm. Destes, 62 olhos foram submetidos à retinografia fluorescente para demostrar a trombose clinicamente. 12 olhos foram submetidos a estudo anatomo-patológico para evidenciar o trombo intraluminal. Resultados: a oclusäo venosa foi comprovada fluoresceinograficamente em 57 dos 62 olhos submetidos à fototrombose venosa por mecanismos fotoquímicos

Incidencia de la arteria cilio-retinal en la población chilena / Incidence of the cilliar retinal artery in chilean population

Se estudia una población chilena de 567 pacientes (1.134 ojos) de consulta por morbilidad oftalmológica general, en busca de la Arteria Cilioretinal. Se determina una frecuencia de 26,2% en el grupo de pacientes y de 15,9% en el total de ojos, siendo más frecuente en hombres. Fue bilateral en 5,6% del grupo y en 21,5% de todas las ACR encontradas. La ubicación más frecuente es temporal (97%) y la longitud en 76,4% mayor de 1 diámetro discal (1,5 mm). Se determina alta correlación (93,3%) entre el diagnóstico oftalmoscópico y la confirmación angliográfica