Avaliação do muco e infiltrado inflamatório em pulmões de ratos submetidos á exposição crônica ao herbicida ácido diclorofenóxiacético (2,4-D), utilizando-se do processamento digital de imagens

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: PEDRASSOLI JR., Cláudio
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UNOESTE
Texto Completo: http://bdtd.unoeste.br:8080/jspui/handle/jspui/1237
Resumo: O Ácido 2,4-diclorofenoxiacético, conhecido e comercializado como 2,4-D é um dos herbicidas de mais amplo uso pela agroindústria para o controle de várias ervas daninhas em plantações. Atualmente, as áreas de saúde e computação têm sido correlacionadas com a finalidade de melhorar parâmetros relacionados ao diagnóstico médico e um dos métodos utilizados é o Processamento Digital de Imagens, caracterizado pela capacidade de extrair padrões a partir de um conjunto de amostras para adquirir conhecimento de forma automática. Até o momento, poucos estudos são encontrados na literatura sobre a utilização de métodos de Processamento Digital de Imagens na análise histopatológica do epitélio respiratório. O objetivo do estudo foi avaliar histopatologicamente o epitélio pulmonar em ratos submetidos a exposição crônica do herbicida 2,4-D, utilizando-se de análise histopatológica e processamento digital de imagens. Foram utilizados 40 ratos Wistar adultos machos, divididos em 4 grupos, sendo eles Grupo Controle (GC), Grupo Baixa Concentração (GBC), Grupo Média Concentração (GMC) e Grupo Alta Concentração (GAC) por meio de duas caixas ligadas a nebulizadores ultrassônicos, responsáveis pela pulverização do herbicida em diferentes concentrações durante um período de exposição de seis meses. Decorrida essa etapa foi realizada a eutanásia dos animais para a coleta e estudo do tecido pulmonar para análise histopatológica e processamento digital de imagens. A Avaliação histopatológica do epitélio pulmonar foi realizada com o programa Sigma Stat® versão 2.0, considerando para a distribuição normal a análise de variância seguido pelo Tukey e testes não paramétricos, como o de Kruskal-Wallis seguido pelo teste de Dunn, onde as diferenças consideradas estatisticamente significativas implicaram em um p menor que 5% (p <0,05). O Processamento Digital de Imagens considerou para avaliação o infiltrado inflamatório e muco nos pulmões as análises computacionais realizadas por meio de diversos algoritmos de reconhecimento de padrões, a fim de verificar a existência de padrões nos diferentes dados coletados. Foi realizado um pré-processamento nas imagens para a segmentação de cada célula e as contagens de células Boas e Ruins foram realizadas através de processamento digital de imagens. Em seguida, as células segmentadas foram classificadas como “Boas ou Ruins”, seguindo algumas métricas obtidas das células que constam nas imagens e alguns parâmetros definidos empiricamente. Na análise histopatológica não houve diferença estatisticamente significativa entre os grupos expostos ao herbicida, comparadas ao grupo controle, mas na análise computacional revelou-se a existência de alvéolos íntegros e saudáveis e alvéolos lesados, demonstrando que a prática de processamento digital de imagens é viável para aprimorar o diagnóstico médico e as pesquisas relacionadas à inflamação e ao muco. O estudo conclui que a lesão alveolar está presente devido à exposição inalatória do herbicida 2.4-D perante a sua classificação de toxicidade e ao período de exposição. A presença de um índice de baixa significância de alvéolos lesionados foi constatada em meio a alvéolos sadios devido ao uso do processamento digital de imagens que foi fundamental para aprimorar o método tradicional de análise histopatológica, apresentando um indício que nos leva a ponderar à não existência de um padrão definido e único de lesão alveolar
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Atualmente, as áreas de saúde e computação têm sido correlacionadas com a finalidade de melhorar parâmetros relacionados ao diagnóstico médico e um dos métodos utilizados é o Processamento Digital de Imagens, caracterizado pela capacidade de extrair padrões a partir de um conjunto de amostras para adquirir conhecimento de forma automática. Até o momento, poucos estudos são encontrados na literatura sobre a utilização de métodos de Processamento Digital de Imagens na análise histopatológica do epitélio respiratório. O objetivo do estudo foi avaliar histopatologicamente o epitélio pulmonar em ratos submetidos a exposição crônica do herbicida 2,4-D, utilizando-se de análise histopatológica e processamento digital de imagens. Foram utilizados 40 ratos Wistar adultos machos, divididos em 4 grupos, sendo eles Grupo Controle (GC), Grupo Baixa Concentração (GBC), Grupo Média Concentração (GMC) e Grupo Alta Concentração (GAC) por meio de duas caixas ligadas a nebulizadores ultrassônicos, responsáveis pela pulverização do herbicida em diferentes concentrações durante um período de exposição de seis meses. Decorrida essa etapa foi realizada a eutanásia dos animais para a coleta e estudo do tecido pulmonar para análise histopatológica e processamento digital de imagens. A Avaliação histopatológica do epitélio pulmonar foi realizada com o programa Sigma Stat® versão 2.0, considerando para a distribuição normal a análise de variância seguido pelo Tukey e testes não paramétricos, como o de Kruskal-Wallis seguido pelo teste de Dunn, onde as diferenças consideradas estatisticamente significativas implicaram em um p menor que 5% (p <0,05). O Processamento Digital de Imagens considerou para avaliação o infiltrado inflamatório e muco nos pulmões as análises computacionais realizadas por meio de diversos algoritmos de reconhecimento de padrões, a fim de verificar a existência de padrões nos diferentes dados coletados. Foi realizado um pré-processamento nas imagens para a segmentação de cada célula e as contagens de células Boas e Ruins foram realizadas através de processamento digital de imagens. Em seguida, as células segmentadas foram classificadas como “Boas ou Ruins”, seguindo algumas métricas obtidas das células que constam nas imagens e alguns parâmetros definidos empiricamente. Na análise histopatológica não houve diferença estatisticamente significativa entre os grupos expostos ao herbicida, comparadas ao grupo controle, mas na análise computacional revelou-se a existência de alvéolos íntegros e saudáveis e alvéolos lesados, demonstrando que a prática de processamento digital de imagens é viável para aprimorar o diagnóstico médico e as pesquisas relacionadas à inflamação e ao muco. O estudo conclui que a lesão alveolar está presente devido à exposição inalatória do herbicida 2.4-D perante a sua classificação de toxicidade e ao período de exposição. A presença de um índice de baixa significância de alvéolos lesionados foi constatada em meio a alvéolos sadios devido ao uso do processamento digital de imagens que foi fundamental para aprimorar o método tradicional de análise histopatológica, apresentando um indício que nos leva a ponderar à não existência de um padrão definido e único de lesão alveolar2,4-Dichlorophenoxyacetic acid, known and marketed as 2,4-D, is one of the most widely used herbicides in the agro-industry for the control of various weeds in plantations. Currently, the areas of health and computing have been studied with the purpose of improving parameters related to medical diagnosis and one of the methods used is Digital Image Processing, characterized by the ability to extract patterns from a set of samples to acquire knowledge of automatically. To date, few studies have been found in the literature on the use of Digital Imaging methods in the histopathological analysis of the respiratory epithelium. The objective of this study was to evaluate histopathologically the pulmonary epithelium in rats submitted to chronic exposure of the 2,4-D herbicide, using histopathological analysis and digital image processing. A total of 40 male adult Wistar rats were divided into four groups: Control Group (GC), Low Concentration Group (GBC), Mean Concentration Group (GMC) and High Concentration Group (GAC) by means of two boxes connected to ultrasonic nebulizers , responsible for spraying the herbicide in different concentrations during a six-month exposure period. After this stage, animals were euthanized for the collection and study of lung tissue for histopathological analysis and digital image processing. Histopathological evaluation of the pulmonary epithelium was performed using the Sigma Stat® version 2.0 program, considering for the normal distribution the analysis of variance followed by Tukey and non-parametric tests, such as Kruskal-Wallis followed by the Dunn test, where the differences considered statistically significant implied a p less than 5% (p <0.05). The Digital Image Processing considered for evaluation the inflammatory infiltrate and mucus in the lungs, the computational analyzes performed through several algorithms of pattern recognition, in orderto verify the existence of patterns in the different data collected. Pre-processing was performed on the images for the segmentation of each cell and the counts of Good and Bad cells were performed through digital image processing. Then the segmented cells were classified as "Good or Bad", following some metrics obtained from the cells that appear in the images and some empirically defined parameters. In the histopathological analysis there was no statistically significant difference between the groups exposed to the herbicide, compared to the control group, but in the computational analysis the existence of intact and healthy alveoli and injured alveoli was demonstrated, demonstrating that the practice of digital image processing is feasible for improve medical diagnosis and research related to inflammation and mucus. The study concludes that alveolar injury is present due to the inhalation exposure of the herbicide 2,4-D in relation to its toxicity classification and exposure period. The presence of a low significance index of lesioned alveoli was observed in healthy alveoli due to the use of digital image processing, which was fundamental to improve the traditional method of histopathological analysis, presenting a clue that leads us to consider the absence of a definite and unique pattern of alveolar injuryUniversidade do Oeste PaulistaDoutorado em Meio Ambiente e Desenvolvimento RegionalBrasilUNOESTEMestrado em Meio Ambiente e Desenvolvimento RegionalRossi, Renata Calciolarihttp://lattes.cnpq.br/9313445810035844Pereira, Danillo Pereirahttp://lattes.cnpq.br/0122307432250869Favareto, Ana Paula Alveshttp://lattes.cnpq.br/2816211314670217Padulla, Susimary Aparecida Trevisanhttp://lattes.cnpq.br/2393104749078311PEDRASSOLI JR., Cláudio2020-05-11T16:19:54Z2019-06-13info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfPEDRASSOLI JR., Cláudio. Avaliação do muco e infiltrado inflamatório em pulmões de ratos submetidos á exposição crônica ao herbicida ácido diclorofenóxiacético (2,4-D), utilizando-se do processamento digital de imagens. 2019. 69 f. Dissertação( Mestrado em Meio Ambiente e Desenvolvimento Regional) - Universidade do Oeste Paulista, Presidente Prudente, 2019 .http://bdtd.unoeste.br:8080/jspui/handle/jspui/1237porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UNOESTEinstname:Universidade do Oeste Paulista (UNOESTE)instacron:UNOESTE2020-05-12T04:00:17Zoai:bdtd.unoeste.br:jspui/1237Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.unoeste.br:8080/jspui/PUBhttp://bdtd.unoeste.br:8080/oai/requestbdtd@unoeste.bropendoar:2020-05-12T04:00:17Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UNOESTE - Universidade do Oeste Paulista (UNOESTE)false
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