Fractal evaluation in retinographies of individuals with different grades of diabetic retinopathy

Costa, Edbhergue Ventura Lola; Araújo, Victor Felipe da Silva; Nogueira, Romildo de Albuquerque

ABSTRACT Purpose To evaluate the retinal blood vascular network of the retinographies of patients with different grades of diabetic retinopathy. Methods Ninety Retinographies (MESSIDOR database) were used, with different grades of diabetic retinopathy divided into 4 groups: no retinopathy (n=23), grade one (n=20), grade two (n=20) and grade three (n=27) diabetic retinopathy. The grades of diabetic retinopathy were classified according to the number of microaneurysms, number of hemorrhages and the presence of neovascularization.

The images were skeletonized and quantified by fractal methods:

dimension of box-counting (Dbc) and information (Dinf). Results The means of Dbc values of groups were around 1.25, without statistically significant difference in the dimension values between groups for whole retina. There was also no statistical difference in Dinf values between groups, whose means ranged between 1.294 ± 0.013 (group of grade 1) and 1.3 ± 0.017 (group of grade 3). The retinographies were divided into regions of equal areas. The fractal values of some retinal regions showed statistical differences, but these differences were not enough to show the sensitivity of fractal methods in identifying diabetic retinopathy. Conclusion The fractal methods were not able to identify the different grades of diabetic retinopathy in retinographies.

RESUMO Objetivo Avaliar a rede vascular sanguínea da retina a partir de retinografias de pacientes com diferentes graus de retinopatia diabética. Métodos Foram utilizadas 90 retinografias (banco de dados MESSIDOR), com diferentes graus de retinopatia diabética divididas em quatro grupos: sem retinopatia (n=23), retinopatia diabética de grau um (n=20), grau dois (n=20) e grau três (n=27). Os graus de retinopatia foram classificados conforme o número de microaneurismas, número de hemorragias e presença de neovascularização.

As imagens foram esqueletizadas e quantificadas pelos métodos fractais:

dimensão da contagem de caixas e informação. Resultados As médias dos valores das dimensões de contagem de caixas para todos os grupos foram próximas a 1,25, sem diferença estatisticamente significativa nos valores das dimensões entre os grupos para retina inteira. Também não houve diferença estatística nos valores da dimensão de informação entre os grupos, cujas médias variaram entre 1,294 ± 0,013 (grupo do grau 1) e 1,3 ± 0,017 (grupo do grau 3). As imagens retinianas foram divididas em regiões de áreas iguais. Os valores fractais de algumas regiões retinais mostraram diferenças estatísticas, mas estas não foram suficientes para mostrar a sensibilidade dos métodos fractais na identificação da retinopatia diabética. Conclusão Os métodos fractais não foram capazes de identificar os diferentes graus de retinopatia diabética em retinografias.