Use of ultrasound imaging software to differentiate venous and lymphatic edema in lower limbs.

BACKGROUND: Lower limb edema has both systemic and local causes. Using software to differentiate the origin of edema in ultrasound images is an innovation. OBJECTIVE: To determine the parameters for using software to differentiate edema of venous and/or lymphatic origin in ultrasound images of the lower limbs. METHOD: This is a cross-sectional, quantitative, analytical study with non-probabilistic sampling by convenience. Data were collected by patient interview, physical examination, ultrasound examination, and analysis of software for tissue characterization in ultrasound image by means of quantification of echogenicity and Gray Scale Median (GSM). RESULTS: The sample comprised 42 lower limbs with venous edema, 35 with lymphatic edema, 14 with mixed edema, and 11 control limbs. The distributions of pixels in echogenicity intervals by group was as follows. In the venous edema group, 88.31% were distributed from hypoechogenic interval IV to echogenic interval III; in the lymphatic edema group 71.73% were from hypoechogenic interval II to echogenic interval I; in the mixed edema group 76.17% were from hypoechogenic interval III to echogenic interval II; and in the control group 84.87% were distributed from echogenic interval II to hyperechogenic interval I. Mean and standard deviation of GSM values showed statistical differences between groups. CONCLUSION: The CATUS software enabled differentiation of the type of lower limb edema, facilitating diagnosis of edema type and, consequently, choice of the best therapeutic option.

Uso de software na imagem ultrassonográfica para diferenciação de edema de origem venosa e de origem linfática em membros inferiores / Use of ultrasound imaging software to differentiate venous and lymphatic edema in lower limbs

Resumo Contexto O edema de membros inferiores (MMII) possui causas de origem sistêmicas e locais. Uma inovação é a utilização de um software de caracterização tecidual para diferenciação da origem do edema em imagens de ultrassom. Objetivos Determinar os parâmetros do uso de software na imagem ultrassonográfica para diferenciação de edema de origem venosa e/ou linfática em MMII. Métodos Trata-se de um estudo transversal do tipo quantitativo analítico com amostragem não probabilística por conveniência. Os instrumentos de coleta foram: anamnese, exame físico, exame de ultrassom e análise do software de caracterização tecidual por imagem ultrassonográfica por meio da quantificação da ecogenicidade e da mediana da escala de cinza (GSM). Resultados A amostra foi composta por 42 MMII de edema venoso, 35 de edema linfático, 14 de edema misto e 11 controle. Quanto à distribuição dos pixels nos intervalos de ecogenicidade, o grupo com edema venoso apresentou 88,31% entre o intervalo hipoecogênico IV ao ecogênico III; o grupo com edema linfático, 71,73% entre o intervalo hipoecogênico II ao ecogênico I; grupo com edema misto, 76,17% entre o intervalo hipoecogênico III ao ecogênico II; e o grupo controle, 84,87% entre o intervalo ecogênico II ao hiperecogênico I. A média e o desvio-padrão da GSM apresentaram diferença estatística entre os grupos. Conclusão O software CATUS permitiu a diferenciação do tipo de edema de MMII, facilitando o diagnóstico do tipo de edema e, consequentemente, a escolha da melhor opção terapêutica.

Abstract Background Lower limb edema has both systemic and local causes. Using software to differentiate the origin of edema in ultrasound images is an innovation. Objective To determine the parameters for using software to differentiate edema of venous and/or lymphatic origin in ultrasound images of the lower limbs. Method This is a cross-sectional, quantitative, analytical study with non-probabilistic sampling by convenience. Data were collected by patient interview, physical examination, ultrasound examination, and analysis of software for tissue characterization in ultrasound image by means of quantification of echogenicity and Gray Scale Median (GSM). Results The sample comprised 42 lower limbs with venous edema, 35 with lymphatic edema, 14 with mixed edema, and 11 control limbs. The distributions of pixels in echogenicity intervals by group was as follows. In the venous edema group, 88.31% were distributed from hypoechogenic interval IV to echogenic interval III; in the lymphatic edema group 71.73% were from hypoechogenic interval II to echogenic interval I; in the mixed edema group 76.17% were from hypoechogenic interval III to echogenic interval II; and in the control group 84.87% were distributed from echogenic interval II to hyperechogenic interval I. Mean and standard deviation of GSM values showed statistical differences between groups. Conclusion The CATUS software enabled differentiation of the type of lower limb edema, facilitating diagnosis of edema type and, consequently, choice of the best therapeutic option.

Tissue characterization by photographic imaging during treatment of chronic venous ulcer: technical note

Chronic venous ulcers are a medical challenge with a socioeconomic impact. Tissue characterization was quantified by photographic imaging (p-CATIM) of a leg wound treated with Unna boot for 45 days. Three photographs, taken pre-treatment, post Unna boot and post healing were analyzed. Brightness on a 0-255 gray image was re-scaled with black as 0 and adjacent skin as 200. Gray Scale Median (GSM) and the percentages of pixels in each of 14 brightness intervals were calculated. Open ulcer GSM increased from 110 to 159 post Unna boot treatment, reaching 203 post healing. Predominant brightness intervals for the ulcer were 41-153 pre-treatment, 83% of pixels; 133-196 post Unna boot, 80%; and 175-255 post healing, 97%. The GSM of the subcutaneous wound around the ulcer increased from 117 to 137 post healing; the proportion of pixels in the 91-174 interval increased from 67% to 88% (p<0.001). CATIM quantified photographic changes during venous ulcer healing with comparison to the adjacent skin.

Úlcera de estase na insuficiência venosa crônica constitui desafio médico com impacto socioeconômico. Quantificamos caracterização tecidual por imagem fotográfica (f-CATIM) em ferida de perna tratada com bota de Unna por 45 dias. Três fotografias obtidas pré-tratamento, pós-tratamento com bota e pós-cicatrização foram analisadas. Brilhos em imagem cinza foram recalculados para nova escala no zero preta e 200 para brilho de pele adjacente à ferida. Mediana da escala cinza ou Gray Scale Median (GSM) e proporções de pixels em 14 intervalos de brilho foram estimadas. GSM da úlcera aumentou de 110 para 159 pós-tratamento com bota, atingindo 203 pós-cicatrização. Intervalos predominantes na úlcera: 41-153 pré-tratamento, 83% dos pixels; 133-196 pós-bota, 80%; 175-255 pós-cicatrização, 97%. GSM da ferida subcutânea ao redor da úlcera aumentou de 117 a 137 pós-cicatrização, de 67% a 88% dos pixels no intervalo 91-174 (p<0,001). CATIM quantificou evolução fotográfica de cicatrização de úlcera venosa comparada com pele adjacente.

Photographic image tissue characterization of the ulcerated diabetic foot during treatment: technical note / Caracterizacao tecidual de imagem fotografica durante tratamento do pe diabetico ulcerado: nota tecnica

Treatment of an ulcerated diabetic foot was documented photographically. We adapted the ultrasonographic tissue characterization (USTC or CATUS) technique to develop a photographic image tissue characterization (p-IMTC or CATIM) method. Five photographs, taken during medical treatment of an ulcerated diabetic foot following digital amputation, were quantified using imaging software designed to determine brightness intensity in grey scale images. The grey scale median (GSM) changed from 127 to 98; 86; 76; and 83 (out of 255) during follow-up. The area of lesion was estimated by number of pixels and reduced from 17.85 cm² to 12.44; 3.68; 2.11; and 0.15 cm². The percentage of total number of pixels showing granulation tissue increased from 11% to 34%; 56%; 62%; and 75%. p-IMTC quantified treatment progress. GSM quantified generalized changes in tissues, while the area of lesion and granulation tissue were documented quantitatively. Lesions, ulcers, wounds or other tissues can be analyzed using p-IMTC, allowing quantification, characterization and control of the progression of a condition or treatment.

Tratamento do pé diabético ulcerado é documentado fotograficamente. Adaptamos a técnica da caracterização tecidual ultrassonográfica (CATUS ou USTC) para análise da imagem fotográfica (CATIM ou p-IMTC). Cinco fotografias obtidas durante tratamento médico de pé diabético ulcerado, pós-amputação digital, foram quantificadas por software de imagem desenvolvido para caracterizar amplitudes de brilho em tons cinza. A mediana da escala cinzenta, ou Grey Scale Median (GSM), alterou de 127 para 98; 86; 76; e 83 durante o seguimento. Área da lesão, estimada por número de pixels, diminuiu de 17,85 para 12,44; 3,68; 2,11; e 0,15 cm². A porcentagem de número de pixels com granulação aumentou de 11% para 34%; 56%; 62%; e 75%. CATIM quantificou progresso do tratamento. GSM quantificou modificações generalizadas do tecido, a área da lesão foi estimada e a granulação foi documentada quantitativamente. Análises CATIM de lesões, úlceras, feridas, ou outros tecidos podem ser feitas, permitindo quantificação, caracterização e controle da evolução do agravo ou tratamento.

Nota técnica: avaliação ultrassonográfica de aneurismas da aorta tratados com endopróteses / Technical note: ultrasonography evaluation of aortic aneurysms treated with endoprosthesis

Aneurismas da aorta tratados com endopróteses podem desenvolver endoleaks. Esses endoleaks devem ser classificados com base nos tipos de fluxo, além da localização anatômica. Enfatizamos tipos de fluxo dos endoleaks detectados pela ultrassonografia com Doppler: fluxo entra-e-sai como "pseudoaneurisma", fluxo de canal e fluxo direto. Ao se notar a possibilidade de endoleaks intermitentes, salientamos o conceito de endoseepage detectáveis por crescimento de dimensões sem fluxo entrante aparente. Sugerimos o uso da histologia virtual ultrassonográfica para detecção de infiltrações. Quantidade relativa e localização de sangue ou líquido dentro do saco aneurismático pode ser detectado pela avaliação dos níveis de brilho da ultrassonografia modo B. Essa informação permite um seguimento compreensivo do aneurisma tratado com endoprótese e salienta o risco maior deum endoleak de fluxo direto entrante no aneurisma.

Aortic aneurysms treated with endovascular techniques may develop endoleaks. In addition to anatomic location, these endoleaks should be classified based on the type of blood flow. We describe the types of blood flow into the endoleaks as detected by Doppler ultrasonography: in-and-out flow as a "pseudoaneurysm", channel flow through the aneurysm, and direct flow into the aneurysm. Endoleaks may be intermittent and actually be endoseepage, detected by aneurysmal growth without an apparent inflow. Ultrasound virtual histology is suggested to detect endoseepage. Relative quantity and location of blood/liquid in the aneurysm can be detected by evaluating pixel brightness of the ultrasonographic B-mode image. Such anatomofunctional information allows for quantitative follow-up and emphasizes the risk of an endoleak with direct flow into the aneurysm.