Characterization of Carotid Plaques with Ultrasound Non-Invasive Vascular Elastography (NIVE) : Feasibility and Correlation with High-Resolution Magnetic Resonance Imaging

L’accident vasculaire cérébral (AVC) est une cause principale de décès et de morbidité dans le monde; une bonne partie des AVC est causée par la plaque d’athérosclérose carotidienne. La prévention de l’AVC chez les patients ayant une plaque carotidienne demeure controversée, vu les risques et bénéfices ambigus associés au traitement chirurgical ou médical. Plusieurs méthodes d’imagerie ont été développées afin d’étudier la plaque vulnérable (dont le risque est élevé), mais aucune n’est suffisamment validée ou accessible pour permettre une utilisation comme outil de dépistage. L’élastographie non-invasive vasculaire (NIVE) est une technique nouvelle qui cartographie les déformations (élasticité) de la plaque afin de détecter les plaque vulnérables; cette technique n’est pas encore validée cliniquement. Le but de ce projet est d’évaluer la capacité de NIVE de caractériser la composition de la plaque et sa vulnérabilité in vivo chez des patients ayant des plaques sévères carotidiennes, en utilisant comme étalon de référence, l’imagerie par résonance magnétique (IRM) à haute-résolution. Afin de poursuivre cette étude, une connaissance accrue de l’AVC, l’athérosclérose, la plaque vulnérable, ainsi que des techniques actuelles d’imagerie de la plaque carotidienne, est requise. Trente-et-un sujets ont été examinés par NIVE par ultrasonographie et IRM à haute-résolution. Sur 31 plaques, 9 étaient symptomatiques, 17 contenaient des lipides, et 7 étaient vulnérables selon l’IRM. Les déformations étaient significativement plus petites chez les plaques contenant des lipides, avec une sensibilité élevée et une spécificité modérée. Une association quadratique entre la déformation et la quantité de lipide a été trouvée. Les déformations ne pouvaient pas distinguer les plaques vulnérables ou symptomatiques. En conclusion, NIVE par ultrasonographie est faisable chez des patients ayant des sténoses carotidiennes significatives et peut détecter la présence d’un coeur lipidique. Des études supplémentaires de progression de la plaque avec NIVE sont requises afin d’identifier les plaques vulnérables.

Abdominal aortic aneurysm follow-up after endovascular repair in a canine model with non-invasive vascular elastography

Le traitement chirurgical des anévrismes de l'aorte abdominale est de plus en plus remplacé par la réparation endovasculaire de l’anévrisme (« endovascular aneurysm repair », EVAR) en utilisant des endoprothèses (« stent-grafts », SGs). Cependant, l'efficacité de cette approche moins invasive est compromise par l'incidence de l'écoulement persistant dans l'anévrisme, appelé endofuites menant à une rupture d'anévrisme si elle n'est pas détectée. Par conséquent, une surveillance de longue durée par tomodensitométrie sur une base annuelle est nécessaire ce qui augmente le coût de la procédure EVAR, exposant le patient à un rayonnement ionisants et un agent de contraste néphrotoxique. Le mécanisme de rupture d'anévrisme secondaire à l'endofuite est lié à une pression du sac de l'anévrisme proche de la pression systémique. Il existe une relation entre la contraction ou l'expansion du sac et la pressurisation du sac. La pressurisation résiduelle de l'anévrisme aortique abdominale va induire une pulsation et une circulation sanguine à l'intérieur du sac empêchant ainsi la thrombose du sac et la guérison de l'anévrisme. L'élastographie vasculaire non-invasive (« non-invasive vascular elastography », NIVE) utilisant le « Lagrangian Speckle Model Estimator » (LSME) peut devenir une technique d'imagerie complémentaire pour le suivi des anévrismes après réparation endovasculaire. NIVE a la capacité de fournir des informations importantes sur l'organisation d'un thrombus dans le sac de l'anévrisme et sur la détection des endofuites. La caractérisation de l'organisation d'un thrombus n'a pas été possible dans une étude NIVE précédente. Une limitation de cette étude était l'absence d'examen tomodensitométrique comme étalon-or pour le diagnostic d'endofuites. Nous avons cherché à appliquer et optimiser la technique NIVE pour le suivi des anévrismes de l'aorte abdominale (AAA) après EVAR avec endoprothèse dans un modèle canin dans le but de détecter et caractériser les endofuites et l'organisation du thrombus. Des SGs ont été implantés dans un groupe de 18 chiens avec un anévrisme créé dans l'aorte abdominale. Des endofuites de type I ont été créés dans 4 anévrismes, de type II dans 13 anévrismes tandis qu’un anévrisme n’avait aucune endofuite. L'échographie Doppler (« Doppler ultrasound », DUS) et les examens NIVE ont été réalisés avant puis à 1 semaine, 1 mois, 3 mois et 6 mois après l’EVAR. Une angiographie, une tomodensitométrie et des coupes macroscopiques ont été réalisées au moment du sacrifice. Les valeurs de contrainte ont été calculées en utilisant l`algorithme LSME. Les régions d'endofuite, de thrombus frais (non organisé) et de thrombus solide (organisé) ont été identifiées et segmentées en comparant les résultats de la tomodensitométrie et de l’étude macroscopique. Les valeurs de contrainte dans les zones avec endofuite, thrombus frais et organisé ont été comparées. Les valeurs de contrainte étaient significativement différentes entre les zones d'endofuites, les zones de thrombus frais ou organisé et entre les zones de thrombus frais et organisé. Toutes les endofuites ont été clairement caractérisées par les examens d'élastographie. Aucune corrélation n'a été trouvée entre les valeurs de contrainte et le type d'endofuite, la pression de sac, la taille des endofuites et la taille de l'anévrisme.

Validation in-vivo des techniques d’élastographie ultrasonore, invasive et non-invasive, à l’aide d’un modèle porcin

Il est maintenant admis que la composition de la plaque athérosclérotique est un déterminant majeur de sa vulnérabilité à se rompre. Vu que la composition de la plaque affecte ses propriétés mécaniques, l'évaluation locale des propriétés mécaniques de la plaque d'athérome peut nous informer sur sa vulnérabilité. L'objectif est de comparer les techniques d’élastographie ultrasonores endovasculaire (EVE) et non-invasive (NIVE) en fonction de leur potentiel à identifier les composantes calcifiées et lipidiques de la plaque. Les acquisitions intravasculaire et extravasculaire ont été effectuées sur les artères carotidiennes de neuf porcs hypercholestérolémiques à l’aide d’un cathéter de 20 MHz et d'une sonde linéaire de 7.5 MHz, respectivement. Les valeurs de déformation radiale et axiale, rapportés par EVE et NIVE, ont été corrélées avec le pourcentage des zones histologiques calcifiées et lipidiques pour cinq plaques. Nos résultats démontrent une bonne corrélation positive entre les déformations et les composantes calcifiées (r2 = 0.82, P = 0.034 valeur par EVE et r2 = 0.80, P = 0.041 valeur par NIVE). Une forte corrélation entre les déformations axiales et les contenus lipidiques par NIVE (r2 = 0.92, P-value = 0.010) a été obtenue. En conclusion, NIVE et EVE sont des techniques potentielles pour identifier les composants de la plaque et aider les médecins à diagnostiquer précocement les plaques vulnérables.

Ultrasound entropy may be a new non-invasive measure of pre-clinical vascular damage in young hypertensive patients

Background: The identification of pre-clinical microvascular damage in hypertension by non-invasive techniques has proved frustrating for clinicians. This proof of concept study investigated whether entropy, a novel summary measure for characterizing blood velocity waveforms, is altered in participants with hypertension and may therefore be useful in risk stratification.

Methods: Doppler ultrasound waveforms were obtained from the carotid and retrobulbar circulation in 42 participants with uncomplicated grade 1 hypertension (mean systolic/diastolic blood pressure (BP) 142/92 mmHg), and 26 healthy controls (mean systolic/diastolic BP 116/69 mmHg). Mean wavelet entropy was derived from flow-velocity data and compared with traditional haemodynamic measures of microvascular function, namely the resistive and pulsatility indices.

Results: Entropy, was significantly higher in control participants in the central retinal artery (CRA) (differential mean 0.11 (standard error 0.05 cms(-1)), CI 0.009 to 0.219, p 0.017) and ophthalmic artery (0.12 (0.05), CI 0.004 to 0.215, p 0.04). In comparison, the resistive index (0.12 (0.05), CI 0.005 to 0.226, p 0.029) and pulsatility index (0.96 (0.38), CI 0.19 to 1.72, p 0.015) showed significant differences between groups in the CRA alone. Regression analysis indicated that entropy was significantly influenced by age and systolic blood pressure (r values 0.4-0.6). None of the measures were significantly altered in the larger conduit vessel.

Conclusion: This is the first application of entropy to human blood velocity waveform analysis and shows that this new technique has the ability to discriminate health from early hypertensive disease, thereby promoting the early identification of cardiovascular disease in a young hypertensive population.

L'élastographie ultrasonore dynamique vasculaire : une nouvelle modalité d'imagerie non-invasive pour la caractérisation mécanique de la thrombose veineuse

L’accident thromboembolique veineux, tel que la thrombose veineuse profonde (TVP) ou thrombophlébite des membres inférieurs, est une pathologie vasculaire caractérisée par la formation d’un caillot sanguin causant une obstruction partielle ou totale de la lumière sanguine. Les embolies pulmonaires sont une complication mortelle des TVP qui surviennent lorsque le caillot se détache, circule dans le sang et produit une obstruction de la ramification artérielle irriguant les poumons. La combinaison d’outils et de techniques d’imagerie cliniques tels que les règles de prédiction cliniques (signes et symptômes) et les tests sanguins (D-dimères) complémentés par un examen ultrasonographique veineux (test de compression, écho-Doppler), permet de diagnostiquer les premiers épisodes de TVP. Cependant, la performance de ces outils diagnostiques reste très faible pour la détection de TVP récurrentes. Afin de diriger le patient vers une thérapie optimale, la problématique n’est plus basée sur la détection de la thrombose mais plutôt sur l’évaluation de la maturité et de l’âge du thrombus, paramètres qui sont directement corrélées à ses propriétés mécaniques (e.g. élasticité, viscosité). L’élastographie dynamique (ED) a récemment été proposée comme une nouvelle modalité d’imagerie non-invasive capable de caractériser quantitativement les propriétés mécaniques de tissus. L’ED est basée sur l’analyse des paramètres acoustiques (i.e. vitesse, atténuation, pattern de distribution) d’ondes de cisaillement basses fréquences (10-7000 Hz) se propageant dans le milieu sondé. Ces ondes de cisaillement générées par vibration externe, ou par source interne à l’aide de la focalisation de faisceaux ultrasonores (force de radiation), sont mesurées par imagerie ultrasonore ultra-rapide ou par résonance magnétique. Une méthode basée sur l’ED adaptée à la caractérisation mécanique de thromboses veineuses permettrait de quantifier la sévérité de cette pathologie à des fins d’amélioration diagnostique. Cette thèse présente un ensemble de travaux reliés au développement et à la validation complète et rigoureuse d’une nouvelle technique d’imagerie non-invasive élastographique pour la mesure quantitative des propriétés mécaniques de thromboses veineuses. L’atteinte de cet objectif principal nécessite une première étape visant à améliorer les connaissances sur le comportement mécanique du caillot sanguin (sang coagulé) soumis à une sollicitation dynamique telle qu’en ED. Les modules de conservation (comportement élastique, G’) et de perte (comportement visqueux, G’’) en cisaillement de caillots sanguins porcins sont mesurés par ED lors de la cascade de coagulation (à 70 Hz), et après coagulation complète (entre 50 Hz et 160 Hz). Ces résultats constituent les toutes premières mesures du comportement dynamique de caillots sanguins dans une gamme fréquentielle aussi étendue. L’étape subséquente consiste à mettre en place un instrument innovant de référence (« gold standard »), appelé RheoSpectris, dédié à la mesure de la viscoélasticité hyper-fréquence (entre 10 Hz et 1000 Hz) des matériaux et biomatériaux. Cet outil est indispensable pour valider et calibrer toute nouvelle technique d’élastographie dynamique. Une étude comparative entre RheoSpectris et la rhéométrie classique est réalisée afin de valider des mesures faites sur différents matériaux (silicone, thermoplastique, biomatériaux, gel). L’excellente concordance entre les deux technologies permet de conclure que RheoSpectris est un instrument fiable pour la mesure mécanique à des fréquences difficilement accessibles par les outils actuels. Les bases théoriques d’une nouvelle modalité d’imagerie élastographique, nommée SWIRE (« shear wave induced resonance dynamic elastography »), sont présentées et validées sur des fantômes vasculaires. Cette approche permet de caractériser les propriétés mécaniques d’une inclusion confinée (e.g. caillot sanguin) à partir de sa résonance (amplification du déplacement) produite par la propagation d’ondes de cisaillement judicieusement orientées. SWIRE a également l’avantage d’amplifier l’amplitude de vibration à l’intérieur de l’hétérogénéité afin de faciliter sa détection et sa segmentation. Finalement, la méthode DVT-SWIRE (« Deep venous thrombosis – SWIRE ») est adaptée à la caractérisation de l’élasticité quantitative de thromboses veineuses pour une utilisation en clinique. Cette méthode exploite la première fréquence de résonance mesurée dans la thrombose lors de la propagation d’ondes de cisaillement planes (vibration d’une plaque externe) ou cylindriques (simulation de la force de radiation par génération supersonique). DVT-SWIRE est appliquée sur des fantômes simulant une TVP et les résultats sont comparés à ceux donnés par l’instrument de référence RheoSpectris. Cette méthode est également utilisée avec succès dans une étude ex vivo pour l’évaluation de l’élasticité de thromboses porcines explantées après avoir été induites in vivo par chirurgie.

Invasive and non-invasive modalities of imaging carotid stenosis

Despite recent therapeutic advances, acute ischemic complications of atherosclerosis remain the primary cause of morbidity and mortality in Western countries, with carotid atherosclerotic disease one of the major preventable causes of stroke. As the impact of this disease challenges our healthcare systems, we are becoming aware that factors influencing this disease are more complex than previously realized. In current clinical practice, risk stratification relies primarily on evaluation of the degree of luminal stenosis and patient symptomatology. Adequate investigation and optimal imaging are important factors that affect the quality of a carotid endarterectomy (CEA) service and are fundamental to patient selection. Digital subtraction angiography is still perceived as the most accurate imaging modality for carotid stenosis and historically has been the cornerstone of most of the major CEA trials but concerns regarding potential neurological complications have generated substantial interest in non-invasive modalities, such as contrast-enhanced magnetic resonance angiography. The purpose of this review is to give an overview to the vascular specialist of the current imaging modalities in clinical practice to identify patients with carotid stenosis. Advantages and disadvantages of each technique are outlined. Finally, limitations of assessing luminal stenosis in general are discussed. This article will not cover imaging of carotid atheroma morphology, function and other emerging imaging modalities of assessing plaque risk, which look beyond simple luminal measurements.

Non-invasive Studies on Age Related Parameters Using a Blood Volume Pulse Sensor

A non-invasive technique is implemented to measure a parameter which is closely related to the distensibility of large arteries, using the second derivative of the infrared photoplethysmographic waveform. Thirty subjects within the age group of 20-61 years were involved in this pilot study. Two new parameters, namely the area of the photoplethysmographic waveform under the systolic peak, and the ratio of the time delay between the systolic and the diastolic peaks and the time period of the waveform ( T/T) were studied as a function of age. It was found that while the parameter which is supposed to be a marker of distensibility of large arteries and T /T values correlate negatively with age, the area under the systolic peak correlates positively with age. The results suggest that the derived parameters could provide a simple, non-invasive means for studying the changes in the elastic properties of the vascular system as a function of age.

500 ml of blood loss does not decrease non-invasive tissue oxygen saturation (StO2) as measured by near infrared spectroscopy - A hypothesis generating pilot study in healthy adult women

Background The goal when resuscitating trauma patients is to achieve adequate tissue perfusion. One parameter of tissue perfusion is tissue oxygen saturation (StO2), as measured by near infrared spectroscopy. Using a commercially available device, we investigated whether clinically relevant blood loss of 500 ml in healthy volunteers can be detected by changes in StO2 after a standardized ischemic event. Methods We performed occlusion of the brachial artery for 3 minutes in 20 healthy female blood donors before and after blood donation. StO2 and total oxygenated tissue hemoglobin (O2Hb) were measured continuously at the thenar eminence. 10 healthy volunteers were assessed in the same way, to examine whether repeated vascular occlusion without blood donation exhibits time dependent effects. Results Blood donation caused a substantial decrease in systolic blood pressure, but did not affect resting StO2 and O2Hb values. No changes were measured in the blood donor group in the reaction to the vascular occlusion test, but in the control group there was an increase in the O2Hb rate of recovery during the reperfusion phase. Conclusion StO2 measured at the thenar eminence seems to be insensitive to blood loss of 500 ml in this setting. Probably blood loss greater than this might lead to detectable changes guiding the treating physician. The exact cut off for detectable changes and the time effect on repeated vascular occlusion tests should be explored further. Until now no such data exist.

3D Ultrasound imaging--a useful non-invasive tool to detect AV fistulas in transplanted kidneys

BACKGROUND: A precise, non-invasive, non-toxic, repeatable, convenient and inexpensive follow-up of renal transplants, especially following biopsies, is in the interest of nephrologists. Formerly, the rate of biopsies leading to AV fistulas had been underestimated. Imaging procedures suited to a detailed judgement of these vascular malformations are to be assessed. METHODS: Three-dimensional (3D) reconstruction techniques of ultrasound flow-directed and non-flow-directed energy mode pictures were compared with a standard procedure, gadolinium-enhanced nuclear magnetic resonance imaging angiography (MRA) using the phase contrast technique. RESULTS: Using B-mode and conventional duplex information, AV fistulas were localized in the upper pole of the kidney transplant of the index patient. The 3D reconstruction provided information about the exact localization and orientation of the fistula in relation to other vascular structures, and the flow along the fistula. The MRA provided localization and orientation information, but less functional information. Flow-directed and non-flow-directed energy mode pictures could be reconstructed to provide 3D information about vascular malformations in transplanted kidneys. CONCLUSION: In transplanted kidneys, 3D-ultrasound angiography may be equally as effective as MRA in localizing and identifying AV malformations. Advantages of the ultrasound method are that it is cheaper, non-toxic, non-invasive, more widely availability and that it even provides more functional information. Future prospective studies will be necessary to evaluate the two techniques further.

Progression of Liver Fibrosis in HIV/HCV Co-Infection: A Comparison between Non-Invasive Assessment Methods and Liver Biopsy.

OBJECTIVES To evaluate the diagnostic performance of seven non-invasive tests (NITs) of liver fibrosis and to assess fibrosis progression over time in HIV/HCV co-infected patients. METHODS Transient elastography (TE) and six blood tests were compared to histopathological fibrosis stage (METAVIR). Participants were followed over three years with NITs at yearly intervals. RESULTS Area under the receiver operating characteristic curve (AUROC) for significant fibrosis (> = F2) in 105 participants was highest for TE (0.85), followed by FIB-4 (0.77), ELF-Test (0.77), APRI (0.76), Fibrotest (0.75), hyaluronic acid (0.70), and Hepascore (0.68). AUROC for cirrhosis (F4) was 0.97 for TE followed by FIB-4 (0.91), APRI (0.89), Fibrotest (0.84), Hepascore (0.82), ELF-Test (0.82), and hyaluronic acid (0.79). A three year follow-up was completed by 87 participants, all on antiretroviral therapy and in 20 patients who completed HCV treatment (9 with sustained virologic response). TE, APRI and Fibrotest did not significantly change during follow-up. There was weak evidence for an increase of FIB-4 (mean increase: 0.22, p = 0.07). 42 participants had a second liver biopsy: Among 38 participants with F0-F3 at baseline, 10 were progessors (1-stage increase in fibrosis, 8 participants; 2-stage, 1; 3-stage, 1). Among progressors, mean increase in TE was 3.35 kPa, in APRI 0.36, and in FIB-4 0.75. Fibrotest results did not change over 3 years. CONCLUSION TE was the best NIT for liver fibrosis staging in HIV/HCV co-infected patients. APRI-Score, FIB-4 Index, Fibrotest, and ELF-Test were less reliable. Routinely available APRI and FIB-4 performed as good as more expensive tests. NITs did not change significantly during a follow-up of three years, suggesting slow liver disease progression in a majority of HIV/HCV co-infected persons on antiretroviral therapy.

Imaging of activated complement using ultrasmall superparamagnetic iron oxide particles (USPIO) - conjugated vectors: an in vivo in utero non-invasive method to predict placental insufficiency and abnormal fetal brain development.

In the current study, we have developed a magnetic resonance imaging-based method for non-invasive detection of complement activation in placenta and foetal brain in vivo in utero. Using this method, we found that anti-complement C3-targeted ultrasmall superparamagnetic iron oxide (USPIO) nanoparticles bind within the inflamed placenta and foetal brain cortical tissue, causing a shortening of the T2* relaxation time. We used two mouse models of pregnancy complications: a mouse model of obstetrics antiphospholipid syndrome (APS) and a mouse model of preterm birth (PTB). We found that detection of C3 deposition in the placenta in the APS model was associated with placental insufficiency characterised by increased oxidative stress, decreased vascular endothelial growth factor and placental growth factor levels and intrauterine growth restriction. We also found that foetal brain C3 deposition was associated with cortical axonal cytoarchitecture disruption and increased neurodegeneration in the mouse model of APS and in the PTB model. In the APS model, foetuses that showed increased C3 in their brains additionally expressed anxiety-related behaviour after birth. Importantly, USPIO did not affect pregnancy outcomes and liver function in the mother and the offspring, suggesting that this method may be useful for detecting complement activation in vivo in utero and predicting placental insufficiency and abnormal foetal neurodevelopment that leads to neuropsychiatric disorders.

Nurse-determined assessment of cardiac output. Comparing a non-invasive cardiac output device and pulmonary artery catheter: a prospective observational study.

Background The accurate measurement of Cardiac output (CO) is vital in guiding the treatment of critically ill patients. Invasive or minimally invasive measurement of CO is not without inherent risks to the patient. Skilled Intensive Care Unit (ICU) nursing staff are in an ideal position to assess changes in CO following therapeutic measures. The USCOM (Ultrasonic Cardiac Output Monitor) device is a non-invasive CO monitor whose clinical utility and ease of use requires testing. Objectives To compare cardiac output measurement using a non-invasive ultrasonic device (USCOM) operated by a non-echocardiograhically trained ICU Registered Nurse (RN), with the conventional pulmonary artery catheter (PAC) using both thermodilution and Fick methods. Design Prospective observational study. Setting and participants Between April 2006 and March 2007, we evaluated 30 spontaneously breathing patients requiring PAC for assessment of heart failure and/or pulmonary hypertension at a tertiary level cardiothoracic hospital. Methods SCOM CO was compared with thermodilution measurements via PAC and CO estimated using a modified Fick equation. This catheter was inserted by a medical officer, and all USCOM measurements by a senior ICU nurse. Mean values, bias and precision, and mean percentage difference between measures were determined to compare methods. The Intra-Class Correlation statistic was also used to assess agreement. The USCOM time to measure was recorded to assess the learning curve for USCOM use performed by an ICU RN and a line of best fit demonstrated to describe the operator learning curve. Results In 24 of 30 (80%) patients studied, CO measures were obtained. In 6 of 30 (20%) patients, an adequate USCOM signal was not achieved. The mean difference (±standard deviation) between USCOM and PAC, USCOM and Fick, and Fick and PAC CO were small, −0.34 ± 0.52 L/min, −0.33 ± 0.90 L/min and −0.25 ± 0.63 L/min respectively across a range of outputs from 2.6 L/min to 7.2 L/min. The percent limits of agreement (LOA) for all measures were −34.6% to 17.8% for USCOM and PAC, −49.8% to 34.1% for USCOM and Fick and −36.4% to 23.7% for PAC and Fick. Signal acquisition time reduced on average by 0.6 min per measure to less than 10 min at the end of the study. Conclusions In 80% of our cohort, USCOM, PAC and Fick measures of CO all showed clinically acceptable agreement and the learning curve for operation of the non-invasive USCOM device by an ICU RN was found to be satisfactorily short. Further work is required in patients receiving positive pressure ventilation.

Predicting dry eye using non-invasive techniques of tear film surface assessment

PURPOSE. To measure tear film surface quality in healthy and dry eye subjects using three noninvasive techniques of tear film quality assessment and to establish the ability of these noninvasive techniques to predict dry eye. METHODS. Thirty four subjects participated in the study, and were classified as dry eye or normal, based on standard clinical assessments. Three non-invasive techniques were applied for measurement of tear film surface quality: dynamic-area high-speed videokeratoscopy (HSV), wavefront sensing (DWS) and lateral shearing interferometry (LSI). The measurements were performed in both natural blinking conditions (NBC) and in suppressed blinking conditions (SBC). RESULTS. In order to investigate the capability of each method to discriminate dry eye subjects from normal subjects, the receiver operating curve (ROC) was calculated and then the area under the curve (AUC) was extracted. The best result was obtained for the LSI technique (AUC=0.80 in SBC and AUC=0.73 in NBC), which was followed by HSV (AUC=0.72 in SBC and AUC=0.71 in NBC). The best result for DWS was AUC=0.64 obtained for changes in vertical coma in suppressed blinking conditions, while for normal blinking conditions the results were poorer. CONCLUSIONS. Non-invasive techniques of tear film surface assessment can be used for predicting dry eye and this can be achieved in natural blinking as well as suppressed blinking conditions. In this study, LSI showed the best detection performance, closely followed by the dynamic-area HSV. The wavefront sensing technique was less powerful, particularly in natural blinking conditions.