Endoskopisko attēlu krāsu analīze deguna gļotādas slimību objektīvai diagnostikai

Abstract

Ievads: patoloģisku procesu dēļ deguna gļotāda maina savu struktūru un sastāvu, parādās dažādu šūnu klātbūtne, mainās ķīmiskais sastāvs, paplašinās vai sašaurinās asinsvadi - izmainās gļotādas krāsa. Otolaringologs, veicot pacienta izmeklēšanu ar priekšējo rinoskopiju, veic subjektīvu diagnostiku. Deguna gļotādas slimības ORL praksē ir bieži sastopamas. Vidēji katrs trešais pacients, kas vēršas pie speciālista, sūdzas par deguna gļotādas slimību vai tās izraisītiem simptomiem. Cilvēku krāsu redze ir dažāda, līdz ar to būtu nepieciešama kāda neinvazīva objektīvas izmeklēšanas metode, kas sniegtu iespēju precizēt diagnozi. Darba mērķis: noskaidrot, vai ar endoskopisko attēlu krāsu analīzes mērījumiem iespējams atšķirt veselu deguna gļotādu no patoloģiski izmainītas dažādu slimību gadījumā. Materiāli un metodes: pētījuma dalībniekiem (kopā 66: piecas grupas) tika veikta priekšējā deguna dobuma endoskopija, sagatavoti un saglabāti materiāli video formātā. Materiālu iegūšanai tika izmantota endoskopa sistēma Karl Storz TP 200 ar videokameru. Pēc tam videomateriāli tika analizēti datorā, izmantojot Matlab programmatūru. Analīzes algoritms sastāvēja no manuāli izvēlētas interešu zonas (apakšējā deguna gliemežnīca), attēla segmentēšanas un pikseļu vidējās vērtības noteikšanas RGB un L*a*b krāsu skalā. Rezultāti: L*a*b krāsu skalas a vērtības lielums ir ar tendenci atšķirties starp grupām. Kontroles grupai a vērtības lieluma izkliede no 17 līdz 38, bet IQR 24 - 30. Otrās (p=0,26) un piektās (p=0,97) grupas dalībnieku deguna gļotāda neatšķiras no kontroles grupas. Trešās (p=0,0054) un ceturtās (p=0,0001) grupas pacientu gļotāda atšķiras no kontroles grupas. Trešās un ceturtās grupas gļotādas krāsas ir vienādas (Me vienādas, IQR pārklājās). L*a*b krāsu skalas b vērtības lielums ir ar tendenci būt līdzīgs visās grupās. P vērtība neuzrādīja statistisku nozīmīgumu (grupās no 0,084 līdz 0,79). Secinājumi: Pētījuma dalībniekiem ar veselu deguna gļotādu, tiek iegūta plaša krāsu skalas a vērtības izkliede robežās no 17 līdz 38. Deguna gļotādas krāsa akūta rinosinusīta, hroniska iekaisuma un vazomotora rinīta gadījumā ir vienāda. Deguna gļotādas slimības gadījumā gļotādas krāsa ir ar tendenci būt simetriska abās deguna pusēs. Veicot endoskopisko attēlu krāsu analīzi, ir iespējams atšķirt veselu deguna gļotādu no akūta rinosinusīta, hroniska iekaisuma un vazomotora rinīta. Atslēgas vārdi: deguna dobuma endoskopija, gļotādas krāsa, krāsu analīze, deguna gļotādas slimības, rinīts.

Introduction: pathological processes change the structure and composition of the nasal mucosa, the presence of different cells, changes in chemical composition, dilation or constriction of blood vessels - change in colour of the mucosa. The otolaryngologist makes a subjective diagnosis by examining the patient with an anterior rhinoscopy. Diseases of the nasal mucosa are common in ENT practice. On average, one in three patients presenting to a specialist complains of a disease of the nasal mucosa or symptoms caused by it. Colour vision varies between people, so some non-invasive objective method of examination is needed to clarify diagnosis. Aim of the study: to investigate whether endoscopic colour image analysis measurements can distinguish healthy from pathological nasal mucosa in various diseases. Materials and methods: 66 participants (five groups) underwent anterior nasal endoscopy, and the material was prepared and stored in video format. The endoscope system Karl Storz TP 200 with a video camera was used for the acquisition of the materials. The videos were then analyzed on a computer using Matlab software. The analysis algorithm consisted of manually selecting the region of interest (inferior nasal turbinate), segmenting the image and averaging the pixels in RGB and L*a*b colour scales. Results: the magnitude of the L*a*b colour scale a-value tended to vary between groups. The control group showed a spread of a-value from 17 to 38 and IQR from 24 to 30. The nasal mucosa of the participants in groups second (p=0.26) and fifth (p=0.97) did not differ from the control group. The mucosa of the third (p=0.0054) and fourth (p=0.0001) groups differed from the control group. Mucosal colours of the third and fourth groups were the same (Me equal, IQR overlapped). The b-value of the L*a*b colour scale showed a tendency to be similar in all groups. The p-value did not show statistical significance (groups 0.084 to 0.79). Conclusions: Participants with healthy nasal mucosa show a wide spread of colour scale a-values from 17 to 38. The colour of the nasal mucosa is the same in acute rhinosinusitis, chronic inflammatory and vasomotor rhinitis. In nasal mucosal disease, the colour of the mucosa tends to be symmetrical on both sides of the nose. During endoscopic imaging colour analysis, it is possible to distinguish healthy nasal mucosa from acute rhinosinusitis, chronic inflammatory and vasomotor rhinitis. Key words: nasal endoscopy, mucosal colour, colour analysis, diseases of the nasal mucosa, rhinitis.