Automatic Small Bowel Tumor Diagnosis by Using Multi-Scale Wavelet-Based Analysis in Wireless Capsule Endoscopy Images

BACKGROUND: Wireless capsule endoscopy has been introduced as an innovative, non-invasive diagnostic technique for evaluation of the gastrointestinal tract, reaching places where conventional endoscopy is unable to. However, the output of this technique is an 8 hours video, whose analysis by the expert physician is very time consuming. Thus, a computer assisted diagnosis tool to help the physicians to evaluate CE exams faster and more accurately is an important technical challenge and an excellent economical opportunity. METHOD: The set of features proposed in this paper to code textural information is based on statistical modeling of second order textural measures extracted from co-occurrence matrices. To cope with both joint and marginal non-Gaussianity of second order textural measures, higher order moments are used. These statistical moments are taken from the two-dimensional color-scale feature space, where two different scales are considered. Second and higher order moments of textural measures are computed from the co-occurrence matrices computed from images synthesized by the inverse wavelet transform of the wavelet transform containing only the selected scales for the three color channels. The dimensionality of the data is reduced by using Principal Component Analysis. RESULTS: The proposed textural features are then used as the input of a classifier based on artificial neural networks. Classification performances of 93.1% specificity and 93.9% sensitivity are achieved on real data. These promising results open the path towards a deeper study regarding the applicability of this algorithm in computer aided diagnosis systems to assist physicians in their clinical practice.

Motion analysis in terms of wireless video capsule endoscopy

El treball presentat suposa una visió general de l'"Endoscopia amb Càpsula de Vídeo Wireless" i la inspecció de sequències de contraccions intestinals amb les últimes tecnologies de visió per computador. Després de la observació preliminar dels fonaments mèdics requerits, la aplicació de visió per computador es presenta en aquestos termes. En essència, aquest treball proveïx una exhaustiva selecció, descripció i avaluació de cert conjunt de mètodes de processament d'imatges respecte a l'anàlisi de moviment, en el entorn de seqüències d'imatges preses amb una càpsula endoscòpica. Finalment, es presenta una aplicació de software per configurar i emprar de forma ràpida i fàcil un entorn experimental.

Is there still a role for intraoperative enteroscopy in patients with obscure gastrointestinal bleeding?

BACKGROUND: in 21st century, endoscopic study of the small intestine has undergone a revolution with capsule endoscopy and balloon-assisted enteroscopy. The difficulties and morbidity associated with intraoperative enteroscopy, the gold-standard in the 20th century, made this technique to be relegated to a second level. AIMS: evaluate the actual role and assess the diagnostic and therapeutic value of intraoperative enteroscopy in patients with obscure gastrointestinal bleeding. PATIENTS AND METHODS: we conducted a retrospective study of 19 patients (11 males; mean age: 66.5 ± 15.3 years) submitted to 21 IOE procedures for obscure GI bleeding. Capsule endoscopy and double balloon enteroscopy had been performed in 10 and 5 patients, respectively. RESULTS: with intraoperative enteroscopy a small bowel bleeding lesion was identified in 79% of patients and a gastrointestinal bleeding lesion in 94%. Small bowel findings included: angiodysplasia (n = 6), ulcers (n = 4), small bowel Dieulafoy´s lesion (n = 2), bleeding from anastomotic vessels (n = 1), multiple cavernous hemangiomas (n = 1) and bleeding ectopic jejunal varices (n = 1). Agreement between capsule endoscopy and intraoperative enteroscopy was 70%. Endoscopic and/or surgical treatment was used in 77.8% of the patients with a positive finding on intraoperative enteroscopy, with a rebleeding rate of 21.4% in a mean 21-month follow-up period. Procedure-related mortality and postoperative complications have been 5 and 21%, respectively. CONCLUSIONS: intraoperative enteroscopy remains a valuable tool in selected patients with obscure GI bleeding, achieving a high diagnostic yield and allowing an endoscopic and/or surgical treatment in most of them. However, as an invasive procedure with relevant mortality and morbidity, a precise indication for its use is indispensable.

Capsule endoscopy in inflammatory bowel disease type unclassified and indeterminate colitis serologically negative

BACKGROUND: The value of capsule endoscopy in the setting of inflammatory bowel disease type unclassified (IBDU) and indeterminate colitis (IC) remains obscure. The aim was to evaluate the clinical impact of capsule endoscopy on IBDU/IC patients with negative serology. METHODS: Eighteen patients with long-standing IBDU (n = 14) and IC (n = 4) were enrolled to undergo a capsule endoscopy and then followed prospectively. Lesions considered diagnostic of Crohn's disease (CD) were 4 or more erosions/ulcers and/or a stricture. The median follow-up time after capsule endoscopy was 32 ± 11 months (23-54 months). RESULTS: Total enteroscopy was possible in all patients. In 2 patients the examination was normal (Group 1). In 9 patients subtle findings were observed (Group 2): focal villi denudation (n = 1) and fewer than 4 erosions/ulcers (n = 8). In 7 patients, 4 or more erosions/ulcers were detected (Group 3), leading to a diagnosis of CD. However, their treatment was not reassessed on the basis of the capsule findings. Until now, a definitive diagnosis has been achieved in 2 additional patients: 1 from Group 1 (ulcerative colitis) and another patient from Group 2 (CD), who began infliximab infusions. Nine patients remained indeterminate at follow-up. CONCLUSIONS: Although capsule endoscopy enabled the diagnosis of CD in 7 patients, in none of them was the clinical management changed. Moreover, a change in therapy due to a diagnosis of CD was made for only 1 patient, who presented nonspecific findings. Our results suggest that capsule findings are not helpful in the work-up of these patients

Urgent capsule endoscopy is useful in severe obscure-overt gastrointestinal bleeding

AIM: With capsule endoscopy (CE) it is possible to examine the entire small bowel. The present study assessed the diagnostic yield of CE in severe obscure-overt gastrointestinal bleeding (OOGIB). METHODS: During a 3-year period, 15 capsule examinations (4.5% of all CE in a single institution) were carried out in 15 patients (11 men; mean age 69.9 +/- 20.1 years) with severe ongoing bleeding, defined as persistent melena and/or hematochezia, with hemodynamic instability and the need for significant red blood cell transfusion. CE was carried out after non-diagnostic standard upper and lower endoscopy. The mean time from admission until CE was 4.1 +/- 4.4 days (0-15 days). RESULTS: CE revealed active bleeding in seven patients and signs of recent bleeding in four. Etiology of bleeding was correctly diagnosed in 11 patients (73.3%) (portal hypertension enteropathy, three patients; subepithelial ulcerated lesion, two patients; angiodysplasia, two patients; jejunal ulcer with visible vessel, one patient; multiple small bowel ulcers, one patient; jejunal tumor, one patient; jejunal mucosa irregularity with adherent clot, one patient). One patient (6.7%) had active bleeding but no visible lesion. As a consequence of the capsule findings, specific therapeutic measures were undertaken in 11 patients (73.3%) with five managed conservatively, four endoscopically and two surgically. Two patients experienced bleeding recurrence. One of them, with a probable small bowel tumor, refused any other interventions. CONCLUSIONS: CE is useful in patients with severe OOGIB by providing positive findings in the majority of patients, with subsequent impact on therapeutic procedures.

The effect of metoclopramide in capsule enteroscopy

Clinical utility of prokinetics in capsule endoscopy (CE) is not clearly established. The objective of this prospective, randomized, single-blind, controlled trial was to determine if metoclopramide is useful in CE by increasing the rate of complete enteroscopy. Ninety-five patients referred for CE were randomized to no metoclopramide (group B, n = 48) or 10 mg metoclopramide (group A, n = 47). Complete enteroscopy was possible in 38 patients of group A (80.9%) and 37 of group B (77.1%) (P = 0.422) with two cases of gastric retention in group B (4.2%; P = 0.253). Median gastric transit time was 26 min (1-211) in group A and 28 min (4-200) in group B (P = 0.511). Mean small bowel transit time, calculated after excluding 20 patients with incomplete enteroscopy, was similar in both groups (221.2 +/- 89 min vs. 256 +/- 82.2 min; P = 0.083). There were also no differences in the total number of findings (group A 4.5 +/- 4.7; group B 4.7 +/- 3.7, P = 0.815). Administration of 10 mg metoclopramide orally 15 min before capsule ingestion did not significantly increase the rate of total enteroscopies and had no effect on transit times. It also did not modify CE diagnostic yield.

Effect of portal hypertension in the small bowel: an endoscopic approach

BACKGROUND AND AIM: The effects of portal hypertension in the small bowel are largely unknown. The aim of the study was to prospectively assess portal hypertension manifestations in the small bowel. METHODS: We compared, by performing enteroscopy with capsule endoscopy, the endoscopic findings of 36 patients with portal hypertension, 25 cirrhotic and 11 non-cirrhotic, with 30 controls. RESULTS: Varices, defined as distended, tortuous, or saccular veins, and areas of mucosa with a reticulate pattern were significantly more frequent in patients with PTH. These two findings were detected in 26 of the 66 patients (39%), 25 from the group with PTH (69%) and one from the control group (3%) (P < 0.0001). Among the 25 patients with PTH exhibiting these patterns, 17 were cirrhotic and 8 were non-cirrhotic (P = 0.551). The presence of these endoscopic changes was not related to age, gender, presence of cirrhosis, esophageal or gastric varices, portal hypertensive gastropathy, portal hypertensive colopathy, prior esophageal endoscopic treatment, current administration of beta-blockers, or Child-Pugh Class C. More patients with these endoscopic patterns had a previous history of acute digestive bleeding (72% vs. 36%) (P = 0.05). Active bleeding was found in two patients (5.5%). CONCLUSIONS: The presence of varices or areas of mucosa with a reticulate pattern are manifestations of portal hypertension in the small bowel, found in both cirrhotic and non-cirrhotic patients. The clinical implications of these findings, as regards digestive bleeding, are uncertain, although we documented acute bleeding from the small bowel in two patients (5.5%).

Processamento e Análise de Imagens Adquiridas através de Cápsula Endoscópica para o Auxílio ao Diagnóstico Clínico

O carcinoma foi a principal causa de morte para cerca de 8,2 milhões de habitantes no ano de 2012 a nível mundial. Deste valor, estima-se que o carcinoma colo retal foi responsável por 694.000 mortes nesse mesmo ano. O tratamento eficaz deste carcinoma carece de uma deteção precoce de determinadas patologias associadas, nomeadamente, à presença de hemorragia ou pólipo na mucosa intestinal. Essa deteção precoce passa pela realização frequente de determinados exames clínicos invasivos, como a endoscopia e a colonoscopia, que poderão ser demasiado invasivos para o Homem para serem realizados regularmente. Assim surgiu a capsula endoscópica (CE) como método de diagnóstico pouco invasivo, confortável, seguro e com a funcionalidade de permitir a visualização de todo o trato gastrointestinal (TGI), uma vez que, com os métodos tradicionais de diagnóstico (endoscopia e colonoscopia) isso não acontece. Técnicas computacionais de processamento e análise de imagem automáticas, tais como filtros de suavização, remoção de ruído, deteção de contorno ou segmentação de zonas de interesse, podem ser utilizadas para facilitar a deteção destas patologias e homogeneizar a resposta entre diferentes clínicos, uma vez que, por cada exame de endoscopia por capsula são recolhidas cerca de 57 600 imagens. As imagens recolhidas a partir da CE passam por uma série de passos de processamento de imagem a m de clarificar a existência ou ausência de patologias no interior do TGI. Essa classificação pretende simplificar e auxiliar o clínico no diagnóstico precoce relativamente às patologias em causa, assim como reduzir o seu cansaço, aumentar a sua performance e aumentar a sua eficiência na análise de dados. Neste contexto e em parceria com a empresa INOVA+, esta tese está integrada no projeto PhotonicPill cofinanciado pelo QREN (Quadro de Referência Estratégico Nacional). Este projeto visa desenvolver um conjunto de módulos baseados em fotónica para incorporar numa CE, a m de possibilitar um diagnóstico mais preciso e atempado de diversas patologias, nomeadamente a presença de pólipos e hemorragias, assim como a possibilidade de terapêutica em locais do trato gastrointestinal de difícil acesso, como é o caso do intestino delgado. Um dos módulos baseados em fotónica assenta na tecnologia narrow band imaging (NBI). A contribuição desta tese no projeto prendeu-se no desenvolvimento de 3 métodos de deteção automática. O primeiro direcionado para a deteção de hemorragia, baseou-se na identificação dos valores mínimos e máximos dos canais de R,G,B para criar um valor de threshold duplo. De seguida, complementa-se o método através de operações morfológicas e operações locais. O segundo método de deteção automática é direcionado para a deteção de pólipo e baseou-se na aplicação da transformada de watershed juntamente com o cálculo de medidas associadas à forma típica de um pólipo. Por último, desenvolveu-se um método de deteção de vascularização na mucosa intestinal recorrendo essencialmente à deteção de valores máximos para cada canal do modelo RGB, definindo um valor de threshold máximo para cada um dos três canais. Uma vez testados os algoritmos e obtendo uma percentagem de especificidade e sensibilidade média superior a 70% em todos os métodos, desenvolveu-se um protótipo de uma interface gráfica para este sistema de apoio à decisão clínica que engloba os três parâmetros em análise: deteção de hemorragia, deteção de pólipo e deteção de vascularização. Esta interface fará toda a gestão do processo, ou seja, fara de forma automática a deteção e classificação das patologias a detetar, lançando uma mensagem de alerta ao clínico a informar se o paciente é ou não portador de alguma das anomalias em análise.

Endoscopia do meato acústico interno pelo acesso retrolabiríntico

O acesso direto à região do ângulo pontocerebelar pela via retrolabiríntica é seguro, entretanto, não permite a visão direta de todo o meato acústico interno (MAI) pela otomicroscopia. Os endoscópios podem ser utilizados na exploração do MAI por esta via. OBJETIVO: Nosso objetivo é avaliar a capacidade de inspeção do MAI com endoscópios de diferentes angulações. FORMA DE ESTUDO: Estudo anatômico. MATERIAL E MÉTODO: Estudamos 40 ossos temporais humanos nos quais realizamos acessos retrolabirínticos. Nestes ossos, medimos as distâncias ocultas do MAI, em seus quatro quadrantes, utilizando o microscópio cirúrgico e os endoscópios de 0º, 30º e 70º. RESULTADOS: Observamos que as distâncias ocultas medidas foram diminuindo, com significância estatística, conforme o instrumento utilizado, nesta seqüência: microscópio, endoscópio de 0º, 30º e 70º. Somente o endoscópio de 70º permitiu a visão do fundo do MAI em todos os quadrantes, o que ocorreu em 27,5% dos casos. A visão parcial do fundo do MAI foi obtida em 67,5% dos ossos com o endoscópio de 70º e em 12,5% com o endoscópio de 30º, não tendo sido obtida em nenhum caso com o uso do endoscópio de 0º ou do microscópio. As médias de distâncias ocultas no quadrante ântero-superior, medidas com o microscópio e endoscópios de 0º, 30º e 70º foram respectivamente: 10,4mm, 7,3mm, 4,3mm e 1,1mm. CONCLUSÕES: O endoscópio de 70º demonstrou ser significativamente superior aos demais instrumentos na inspeção do MAI e sugerimos que ele seja considerado o instrumento de escolha na inspeção do MAI nos acessos retrolabirínticos.

Endoscopia nasal e a localização do sítio de sangramento na epistaxe: a revolução da última década

A epistaxe continua sendo uma das emergências otorrinolaringológicas mais comuns e preocupantes. Apesar do grande interesse no assunto, ainda não há consenso com relação à sua melhor abordagem inicial. OBJETIVO: Avaliar o sítio de sangramento em pacientes com epistaxe ativa ou recorrente. FORMA DE ESTUDO: Clínico prospectivo. MATERIAL E MÉTODO: Trinta pacientes adultos com epistaxe ativa ou recorrente foram avaliados com rinoscopia anterior clássica e endoscopia para identificação do sítio de sangramento na cavidade nasal. RESULTADO: O uso do endoscópio permitiu o diagnóstico do sítio de sangramento em todos os pacientes. CONCLUSÃO: O exame endoscópico cuidadoso da porção posterior da cavidade nasal permite a identificação do sítio de sangramento na maioria dos casos de epistaxe e deve ser considerado um exame de rotina.

Endoscopia nasossinusal associada à tomografia computadorizada dos seios paranasais no diagnóstico de obstrução nasal crônica

A obstrução nasal crônica é uma queixa comum na prática ambulatorial nos consultórios de otorrinolaringologia. O diagnóstico de obstrução nasal é fundamentado na história clínica, exame físico e exames complementares. Dentre estes, já é firmada na literatura atual a importância da endoscopia nasossinusal e da tomografia computadorizada. OBJETIVO: O objetivo desse trabalho se baseia em um estudo comparativo entre achados da endoscopia nasossinusal e da TC dos seios paranasais, dentro da propedêutica da investigação etiológica da obstrução nasal crônica, individualizando a importância de cada exame para conclusão diagnóstica. FORMA DE ESTUDO: Coorte histórica. MATERIAL E MÉTODO: Foram estudados 20 pacientes com queixa de obstrução nasal crônica, de idades entre 14 e 51 anos, do Serviço Ambulatorial de Otorrinolaringologia do Hospital Nossa Senhora de Lourdes, São Paulo, capital, em um estudo clínico retrospectivo, realizado através de revisão de prontuários de pacientes atendidos de 2002 a 2004. Todos os pacientes apresentavam queixa de obstrução nasal crônica. RESULTADO: Dos 20 pacientes, 10 (50%) apresentavam queixas alérgicas associadas. Em 16 dos 20 pacientes (80%) foi encontrada hipertrofia de cornetos evidenciada pela nasofibroscopia; em apenas 9 dos 20 pacientes (45%) foi encontrada a mesma alteração à TC. Com base nos resultados apresentados, o achado de hipertrofia de cornetos foi mais evidenciado à nasofibroscopia que à TC (80% X 45%). Dois casos de polipose nasal foram evidenciados à nasofibroscopia não sendo à TC, além de dois outros casos onde não foram observadas alterações à TC, sendo estas verificadas à nasofibroscopia, ou seja, TC normal com alterações à nasofibroscopia. CONCLUSÃO: Assim, diante do estudo apresentado e dos resultados obtidos pôde-se observar que, em âmbito das fossas nasais, os achados obtidos pela endoscopia nasossinusal foram mais conclusivos na elucidação diagnóstica do que os obtidos através da tomografia computadorizada dos seios paranasais.

Estudo retrospectivo de dez anos em endoscopia das cavidades nasais de pacientes com hanseníase

A hanseníase é uma doença infecciosa de evolução crônica, causada pelo Mycobacterium leprae. Acomete com freqüência a mucosa das cavidades nasais, independentemente da forma clínica, antes mesmo do aparecimento de lesões na pele ou em outras partes do corpo, na presença ou não de queixas clínicas. OBJETIVO: Mostrar a eficácia da endoscopia nasal na identificação de lesões mucosas endonasais e a importância do especialista Otorrinolaringologista no diagnóstico e no acompanhamento dos pacientes com hanseníase. FORMA DE ESTUDO: Clínico retrospectivo. MATERIAL E MÉTODO: Realizou-se estudo retrospectivo de 173 prontuários de pacientes, sem tratamento prévio, durante o período de 1990 a 2000, no Serviço de Otorrinolaringologia do Instituto de Pesquisa Clínica do Hospital Evandro Chagas Fiocruz. RESULTADOS: Todos os pacientes apresentaram lesões nasais, sendo 121 com e 52 sem queixas clínicas. DISCUSSÃO: O exame endoscópico das cavidades nasais não só permitiu identificar precocemente alterações da mucosa em pacientes com hanseníase como também permitiu identificar a evolução das lesões. Este tipo de exame também auxilia na instituição do tratamento local. CONCLUSÃO: Justificam-se a avaliação e o acompanhamento de todos os pacientes com hanseníase pelo Otorrinolaringologista junto à equipe multidisciplinar, oferecendo ao paciente a precocidade no diagnóstico e o tratamento específico.

Determinação do sexo em catfish de canal (Ictalurus punctatus) utilizando endoscopia

A identificação precoce do sexo em peixes é um procedimento importante para o desenvolvimento de estratégias que facilitem o manejo no plantel de reprodutores. A endoscopia pode ser utilizada para essa identificação, embora em peixes seu uso ainda seja restrito. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi validar o uso do endoscópio rígido via poro urogenital para determinação do sexo do catfish de canal (Ictalurus punctatus). O equipamento utilizado foi um endoscópio Multipurpose Rigid™ 30º com 2,7 mm de diâmetro e 18 cm de comprimento. Foram examinados 60 peixes com peso variando entre 86 e 1.032 gramas nos quais foi introduzido o endoscópio via poro genital e, logo em seguida, eutanaziados para confirmação do sexo. Amostras de tecido gonadal foram coletadas para avaliação histológica do estádio de maturação e confirmação do sexo. Os resultados mostraram que dos 60 peixes examinados, 57 tiveram confirmação positiva do sexo via endoscopia, o que corresponde a 95% da amostra. A utilização da endoscopia para determinação do sexo em I. punctatus via poro genital é viável.

Atitude relativamente à máquina de café em cápsula: estudo sobre razões de compra

O café é uma das bebidas preferidas dos portugueses. Desde o ano 2010 que assistimos a uma tendência de crescimento no consumo de café no lar, nomeadamente desde o aparecimento de uma maior variedade de máquinas de café em cápsula. A presente dissertação procurou compreender “que aspetos valoriza o comprador de máquina de café em cápsula maior de 18 anos, da cidade de Lisboa, na sua compra?”. As respostas obtidas com este trabalho vão permitir aos profissionais de marketing das empresas comercializadoras das máquinas de café em cápsula conhecer o seu comprador e definir novas estratégias que contribuirão para o sucesso deste produto. Recorrendo a uma abordagem metodológica quantitativa, foi realizado um inquérito por questionário a possuidores de máquina de café em cápsula. Esta investigação aborda o comportamento de compra deste eletrodoméstico, incidindo sobre alguns dos aspetos que influenciam uma atitude favorável na sua compra.

Valor Prognóstico da Presença de Sangue/Coágulos no Lúmen Gástrico na Endoscopia de Urgência

Introdução: Em situações de hemorragia digestiva alta (H.D.A.), é frequente o achado, quando da realização de Endoscopia Digestiva Alta (E.D.A.), de uma quantidade significativa de sangue/coágulos no lúmen gástrico, impedindo a correcta observação da mucosa. Objectivos: Determinar o valor prognóstico deste achado endoscópico e a necessidade de realizar EDA de controlo. Material e métodos: Estudo retrospectivo de 100 doentes consecutivos submetidos a EDA por H.D.A., com conteúdo hemático no estômago (grupo A) e 100 nas mesmas condições mas sem este achado endoscópico (grupo B). Analisaram-se comparativamente as lesões identificadas e a presença de parâmetros clínicos, laboratoriais e endoscópicos de gravidade da hemorragia. Resultados: As lesões sangrantes mais frequentemente identificadas nos dois grupos foram as úlceras gástrica e duodenal; as lesões relacionadas com a hipertensão portal, foram em maior número no primeiro grupo. Neste, verificou-se também uma associação significativa com outros sinais endoscópicos de gravidade da hemorragia, assim como com os parâmetros de mau prognóstico, na evolução clínica. Ao realizar EDA de controlo identificaram-se novas lesões em 46% dos indivíduos do grupo A e 15% dos do grupo B. Conclusões: Ao realizar EDA por H.D.A., o achado de sangue/coágulos no estômago deve ser considerado um factor de mau prognóstico e implicar a realização de EDA de controlo.