Sex and stature estimation from adult lumbar vertebrae in a Thai population based on image analysis / Estimación de sexo y estatura de vértebras lumbares adultas en una población Tailandesa basada en análisis de imagen

SUMMARY: Although molecular techniques evolved considerably in last years, anthropological methods of assessing skeletal remains, continues to be an important tool in the identification process in medico legal investigations. The objective of this study was to develop a discriminant function equation for estimating sex and stature using several measurements of lumbar vertebrae in a Thai population. We studied 150 lumbar columns (75 male and 75 female) age range of 22 to 89 years from the Forensic Osteology Research Center, Chiang Mai University, Thailand. The quantitative variables with sex were analyzed by the discriminant function analysis and that with stature were calculated using linear regression. The pixel density of the major axis of the trabecular surface of superior endplate of the first lumbar vertebra had the most accuracy in sex determination. The regression equation with quantitative variables in stature estimation described 32.3 % of the total variance with standard error of estimate of 7.736 cm. Lumbar vertebrae can be used as part of the stature and sex quantitatively and qualitatively estimating in Thais incomplete skeletal remains.

RESUMEN: Los métodos antropológicos de evaluación del esqueleto siguen siendo una herramienta importante en el proceso de identificación en las investigaciones médico-legales. El objetivo de este estudio fue desarrollar una ecuación de función discriminante para estimar el sexo y la estatura utilizando varias medidas de las vértebras lumbares en una población tailandesa. Se estudiaron 150 columnas lumbares (75 hombres y 75 mujeres) con un rango etario de 22 a 89 años del Centro de Investigación de Osteología Forense, Universidad de Chiang Mai, Tailandia. Las variables cuantitativas de sexo se analizaron mediante el análisis de función discriminante y la estatura fue calculada mediante regresión lineal. En cuanto a la determinación de sexo, la densidad de píxeles del eje mayor de superficie trabecular de la placa terminal superior de la primera vértebra lumbar fue de mayor precisión. La ecuación de regresión con variables cuantitativas en la estimación de la estatura describió el 32,3 % de la varianza total con el error estándar de estimación de 7,736 cm. Las vértebras lumbares se pueden utilizar como parte de la estatura y el sexo, estimando cuantitativa y cualitativamente los restos esqueléticos incompletos en sujetos tailandeses.

Image analysis of morphometric evaluation from the heart valves for age estimation in Thai population / Análisis de la evaluación morfométrica de las valvas cardíacas para la estimación de la edad en la población tailandesa

Determination of age represents one of the most important aspects in forensic identification. Through aging, changes can occur in morphological structures of the heart valves. The objective is to examine the relationship between the dimensions of the rigth atrioventricular (tricuspid), pulmonary, left atrioventricular (mitral), and aortic valves and age at death. Sixty fresh human hearts were obtained from Department of Anatomy and Department of Forensic Medicine, Faculty of medicine, Chiang Mai University, Thailand. The age of individuals was between 20-90 years. We investigated the morphometric parameters of the valves were taken including: valve circumference, length, the height and area of each leaflet. All parameters were measured by using specific image analysis software. The correlation test and predictive equation were established. The positive correlation between the circumference, area of posterior leaflet, height of anterior leaflet, and area of anterior leaflet of the rigth atrioventricular valve were found. The left atrioventricular valve showed correlation with age in circumference, length and area of posterior leaflet. For the pulmonary and aortic valves, there were correlated between circumference at sinotubular junction and leaflet sizes in almost leaflets. The circumference at sinotubular junction of the pulmonary valve was highest significantly correlation with age (r=0.693). The predictive equation was age = -3.659+0.652(Circumference at sinotubular junction of the pulmonary valve) with standard error of ± 14.7 years. Additional knowledge of morphometric features in human heart valves and its relationship with age could be used as age indicator in forensic field.

La determinación de la edad representa uno de los aspectos más importantes en la identificación forense. Pueden ocurrir cambios a través del envejecimiento, en las estructuras morfológicas de las válvulas cardíacas. El objetivo de este estudio fue examinar la relación entre las dimensiones de las valvas atrioventricular derecha (tricúspide), pulmonar, atrioventricular izquierda (mitral) y aórtica, y la edad en relación a la muerte. Se obtuvieron sesenta corazones humanos frescos del Departamento de Anatomía y el Departamento de Medicina Forense de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chiang Mai, Tailandia. La edad de las personas fluctuaba entre los 20 y 90 años. Investigamos los parámetros morfométricos de las valvas analizadas, incluyendo: circunferencia de la valva, longitud, altura y área de cada valva. Todos los parámetros se midieron utilizando un software de análisis de imagen específico. Se estableció la prueba de correlación y la ecuación predictiva. Se encontró la correlación positiva entre la circunferencia, el área de la valvula posterior, la altura de la valvula anterior y el área de la valvula anterior de la valva atrioventricular derecha. La valva atrioventricular izquierda mostró correlación con la edad en la circunferencia, longitud y área de la valvula posterior. Para las valvas pulmonar y aórtica, se correlacionó entre la circunferencia en la unión sinotubular y el tamaño de las válvulas. La circunferencia en la unión sinotubular de la valva pulmonar fue la mayor correlación significativa con la edad (r = 0,693). La ecuación predictiva fue edad = -3,659 + 0,652 (circunferencia en la unión sinotubular de la valva pulmonar) con error estándar de ± 14,7 años. El conocimiento adicional de las características morfométricas en las valvas cardíacas humanas y su relación con la edad podría usarse como indicador de edad en el campo forense.

Color-based segmentation vs. stereology: a simple comparison between two semi-automated methods of image analysis for the quantification of collagen / Segmentación basada en colores vs. estereología: una comparación simple entre dos métodos semiautomáticos de análisis de imágenes para la cuantificación del colágeno

Image processing techniques are being widely developed for helping specialists in analysis of histological images and its application is especially useful in obtaining numerical data for the realization of the subsequent statistical analysis. The use of these methods makes the histological analysis of experts more objective and less time-consuming. In this paper we evaluate how well the quantitative methods - color-based image segmentation and stereology - agree on average, and how well they agree for the individuals when they are used to quantify type I and III collagen. Digital images of sections of Salmo salar jaws (5 µm, SiriusRed staining) were analyzed. Collagen quantification was performed by two methods in the same group of images: i) Color Based-Segmentation (K-means algorithm; pixel cluster; ImageJ32 v1.51p) and ii) Stereology (VV; M36; STEPanizer Stereological Tools). They were evaluated 200 images per group. The difference between groups and concordance was analyzed using t-Student (p<0.05) and Blant Altman Comparison Method, respectively. The data analysis of average and individual assessments showed that there is concordance between two methods. In conclusion, stereology and color-based image segmentation are powerful tools which quantify collagen in histological sections.

Las técnicas de procesamiento de imágenes han sido ampliamente desarrolladas para ayudar a los especialistas en el análisis de imágenes histológicas y su aplicación es especialmente útil para obtener datos numéricos para la realización del posterior análisis estadístico. El uso de estos métodos hace que el análisis histológico realizado por expertos sea más objetivo. En este estudio evaluamos qué tan bien coinciden o concuerdan en promedio y entre evaluaciones individuales los métodos cuantitativos "segmentación basada en color" y la "estereología" cuando son utilizados para cuantificar el colágeno tipo I y III. Se analizó imágenes digitales de tejido mandibular de Salmo salar (5 µm, tinción SiriusRed). La cuantificación del colágeno se realizó mediante dos métodos en el mismo grupo de imágenes: i) Segmentación basada en color (algoritmo K-mean, cluster de píxeles, ImageJ32 v1.51p) y ii) Estereología (VV; M36; STEPanizer Stereological Tools). Fueron evaluados 200 imágenes por grupo. Se analizó la diferencia de medias y concordancia entre métodos mediante t-Students (p>0,05) y el Método de Comparación de Blant-Altman. El análisis de los datos de las evaluaciones promedio e individuales demostró que hay concordancia entre los dos métodos. En conclusión, la estereología y la segmentación de imágenes basadas en color son poderosas herramientas útiles para cuantificar colágeno en secciones histológicas.

Imagens e representações sociais: contribuições da análise semiótica / Images and social representation: semiotic analysis contributions / Imágenes y representación social: contribuciones del análisis semiótico

A formação do conhecimento de senso comum é objeto de estudo da Teoria das Representações Sociais, que destaca o papel da comunicação na produção de sentidos pelos sujeitos. As imagens visuais favorecem a socialização de significados e são elementos ativos na formação das representações sociais. Frente ao expressivo papel das imagens na formação dos conteúdos representacionais, este relato visa apresentar um método de análise semiótica de imagens para a pesquisa em representações sociais. A análise semiótica de imagens foi selecionada como aporte teórico-metodológico, por oferecer os pressupostos necessários para o delineamento de um método de pesquisa eficaz para a identificação das representações sociais, a partir de signos icônicos, socialmente partilhados. O método de análise foi explorado por meio de procedimentos analíticos, empregados para a apreensão de representações sociais do feminino em cartazes de campanhas do Ministério da Saúde e que possibilitaram o acesso à rede de significados associados à imagem visual analisada. Destaca-se a pertinência do emprego da análise semiótica para a análise em representações sociais, que se apresenta como uma perspectiva fértil para novos estudos e que amplia as possibilidades de exploração dos conteúdos visuais.

The common sense knowledge formation is object of study of the Social Representation Theory, which highlights the role of communication in the production of comprehension by the subjects. The visual images favor the socialization of meanings and are active elements in the formation of social representations. Given the expressive role of the images in the formation of representational contents, this paper aims to present a semiotics analysis method for researches on social representations. The semiotic analysis of images was selected as a theoretical and methodological basis, for offering the means required for guidance for an effective research method to identify the social representations of socially shared iconic signs. The analysis method was explored by means of analytical procedures, employed for the apprehension of social representations of the feminine in posters for Brazilian Ministry of Health campaigns, which allowed access to the network of meanings associated with the analyzed visual image. It should be emphasized that the relevance of the use of semiotic analysis to analyze social representations, which presents itself as a fertile perspective for further studies expanding the possibilities of exploitation of visual content.

La formación del sentido común es el objeto de estudio de la Teoría de las Representaciones Sociales, lo que pone de relieve es la función de la comunicación en la creación de sentido por los sujetos. Las imágenes visuales favorecen la socialización de significados y son elementos activos en la formación de las representaciones sociales. Con interés en el importante papel de las imágenes en la formación de las representaciones sociales, este estudio tiene como objetivo presentar un método de análisis semiótico de las imágenes para la investigación sobre las representaciones sociales. El análisis semiótico de las imágenes fue seleccionado como fundamento teórico y metodológico al propiciar las condiciones necesarias para el diseño de un método eficaz para la investigación de las representaciones sociales de signos icónicos socialmente compartidos. El método de análisis se exploró por intermedio de los procedimientos analíticos empleados para la detección de las representaciones sociales del femenino en los carteles de campañas del Ministerio de Sanidad, lo que permitió el acceso a la red significados de significaciones asociadas a las imágenes visuales analizadas. Se destaca la importancia de la utilización del análisis semiótico en la investigación de las representaciones sociales, que se presenta como una perspectiva fértil para nuevos estudios y que amplía las posibilidades de exploración de los contenidos visuales.

Histopathology image representation for automatic analysis: a state-of-the-art review / Representación de imágenes de histopatología utilizada en tareas de análisis automático: estado del arte / Representação de imagens histopatológicas pelo análise automático: revisão do estado da arte

This paper presents a review of the state-of-the-art in histopathology image representation used in automatic image analysis tasks. Automatic analysis of histopathology images is important for building computer-assisted diagnosis tools, automatic image enhancing systems and virtual microscopy systems, among other applications. Histopathology images have a rich mix of visual patterns with particularities that make them difficult to analyze. The paper discusses these particularities, the acquisition process and the challenges found when doing automatic analysis. Second an overview of recent works and methods addressed to deal with visual content representation in different automatic image analysis tasks is presented. Third an overview of applications of image representation methods in several medical domains and tasks is presented. Finally, the paper concludes with current trends of automatic analysis of histopathology images like digital pathology.

Este artículo presenta una revisión del estado del arte en la representación de imágenes de histopatología utilizada en tareas de análisis automático. El análisis de imágenes hispatológicas es importante en la construcción de herramientas para el diagnóstico asistido por computador, sistemas de mejoramiento automático de imágenes y sistemas de microscopía virtual, entre otras aplicaciones. Estas imágenes tienen una gran mezcla de patrones visuales con características particulares que hacen de su análisis una tarea difícil. El artículo discute estas particularidades, el proceso de adquisición y los retos particulares al realizar un análisis automático. En la segunda sección se presenta una revisión de trabajos y métodos recientes enfocados a la representación del contenido visual en diferentes tareas de análisis automático. En tercer lugar, se presenta una visión general de las aplicaciones para los métodos de representación en diferentes dominios médicos. Finalmente el trabajo concluye con las actuales tendencias del análisis automático de imágenes de histopatología como la patología digital.

Este artigo é uma revisão do estado da arte na representação de imagens histopatológicas utilizadas nas tarefas de análise automáticos. O análise de imagens histopatológicas é importante na construção de ferramentas para o diagnóstico assistido por computador, sistemas de melhoramento automático de imagens e sistemas de microscopia virtual. Essas imagens tem uma grande mistura de padrões visuais com caraterísticas particulares, que fazem do análise uma tarefa difícil. O artigo discute essas particularidades, o processo de aquisição, e os desafios particulares no momento de realizar uma análise automático. Na segunda seção se apresenta uma revisão dos trabalhos e métodos recentes, com foco à representação do conteúdo visual em diferentes tarefas de análise automático. Na terceira, se apresenta uma visão geral das aplicações para os métodos de representação em diferentes domínios médicos. Finalmente, o artigo conclui com as atuais tendências do análise automático de imagens histopatológicas como a patologia digital.

Quantitative morphology update: image analysis / Actualización de morfología cuantitativa: análisis de imagen

Quantitative morphology is a reliable tool in developmental, clinical and aging biology. Quantitative data of histological improvement and/or impairment due to dietary manipulations or pharmacological interventions draws the attention of countless researchers worldwide. Morphometry allows a wide range of two-dimension analysis to be performed, whereas image segmentation allows the measurement of a single structure or the determination of the intensity of its color after adequate immunostaining or even the area occupied by a specific sort of cell. When it comes to unbiased analysis, consideration should be given to suitable tissue perfusion, fixation and embedding, avoiding artifacts. Furthermore, tissue shrinkage should be taken into account. In order to ensure reproducibility, one of the most important principles in scientific research, and to allow different groups to be compared, image acquisition and image segmentation emerge as crucial steps and should be standardized. This paper aims to approach some important care for appropriate tissue processing and evaluation, and shows some practical examples of how morphometry and image segmentation can be applied to your experiment.

La morfología cuantitativa es una herramienta confiable en la biología del desarrollo, clínica y en el envejecimiento. Los innumerables datos cuantitativos de mejoras histológica y / o deterioro debido a las manipulaciones dietéticas o intervenciones farmacológicas atraen la atención de los investigadores en todo el mundo. La morfometría permite realizar una amplia gama de análisis en dos dimensiones, mientras que la segmentación de imágenes permite la medición de una única estructura o la determinación de la intensidad de su color después de una adecuada inmunotinción o incluso el área ocupada por un tipo específico de célula. Cuando se trata de un análisis imparcial, debe considerarse la posibilidad de la perfusión tisular adecuada, fijación e inclusión, evitando artefactos. Además, se debe considerar la contracción del tejido. Con el fin de asegurar la reproducibilidad, uno de los principios más importantes en la investigación científica, y para permitir que diferentes grupos se comparen, la adquisición y segmentación de la imagen aparecen como pasos cruciales y deben ser estandarizados. En este trabajo se abordan algunos cuidados importantes para el procesamiento de tejidos y evaluación apropiadas, y se muestran algunos ejemplos prácticos de cómo la segmentación morfométrica y la imagen se pueden aplicar a su experimento.