Comparison between clinical and computational method of surface measurements of skin ulcers caused by Cutaneous Leishmaniasis

• Carolina Viloria ^[1] ; Sergio Londoño ^[1] ; Javier Murillo ^[2] ; Sandra Perez ^[3] ; July Galeano ^[1] ; Artur Zarzyck ^[1] ; Johnson Garzón ^[4] ; Sara M. Robledo ^[2]
  1. [1] Instituto Tecnológico Metropolitano

     Instituto Tecnológico Metropolitano

     Colombia

     
  2. [2] Universidad de Antioquia

     Universidad de Antioquia

     Colombia

     
  3. [3] Pontificia Universidad Católica del Perú

     Pontificia Universidad Católica del Perú

     Perú

     
  4. [4] Universidad Pontificia Bolivariana

     Universidad Pontificia Bolivariana

     Colombia

     

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• Localización: Óptica pura y aplicada, ISSN-e 2171-8814, Vol. 55, Nº. 1 (La Óptica en Colombia), 2022
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Comparación entre el método clínico y computacional de mediciones de superficie de úlceras cutáneas causadas por Leishmaniasis Cutánea
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• Resumen
  • español

    Leishmaniasis cutánea es una enfermedad desatendida causada por un parásito intracelular del género Leishmania. La implementación de nuevas técnicas para su monitorea está incrementando.

    Este artículo presenta una metodología basada en fotogrametría para el seguimiento y evaluación de úlceras cutáneas causadas por leishmaniasis cutánea. La leishmaniasis se inoculó experimentalmente en hámsteres dorados, que se analizaron durante y después del tratamiento por cuatro meses. El seguimiento de la evolución de la enfermedad se realiza mediante la toma de medidas clínicas (manuales) y computacionales. Los datos clínicos se obtuvieron utilizando un calibre, midiendo directamente sobre el área ulcerada y realizando cálculos de aproximaciones geométricas con tamaños similares al área ulcerada (cuadrado y elíptico). Los datos computacionales fueron obtenidos por el software Agisoft PhotoScan utilizando una técnica de reconstrucción 3D basada en fotogrametría para modelar y extraer información de la superficie. La validación se realiza sobre el tamaño de las áreas de las ulceras cutáneas en estudio, comparando la aproximación cuadrada y elíptica del área con la calculada por el software (área total de la superficie 3D generada a partir de la nube de puntos). Esta validación se realiza comparando gráficamente la tendencia en la variación del área de la úlcera de cada hámster y un cálculo de correlación de área (mediciones clínicas vs computacionales). Como resultado, el 60% de la población del estudio tiene una fuerte correlación con un valor de 0,8.

    Descubrimos que la técnica computacional permite a los médicos proporcionar un concepto más confiable durante el seguimiento de la cicatrización de la úlcera.

  • English

    Cutaneous leishmaniasis is a neglected disease caused by an intracellular parasite of the genus Leishmania. The implementation of new techniques for its monitoring is increasing. This article presents a methodology based on photogrammetry for the follow-up and evaluation of skin ulcers caused by cutaneous leishmaniasis. Leishmaniasis was experimentally inoculated into golden hamsters, which were analyzed during and after treatment for four months. The follow-up of the evolution of the disease is carried out by taking clinical (manual) and computational measurements.

    The clinical data were obtained using a caliper, measuring directly on the ulcerated area and performing calculations of geometric approximations with sizes similar to the ulcerated area (square and elliptical). Computational data was obtained by Agisoft PhotoScan software using a photogrammetry-based 3D reconstruction technique to model and extract information from the surface. Validation is carried out on the size of the cutaneous ulcerative areas under study, comparing the square and elliptical approximation of the area with that calculated by the software (total area of the 3D surface generated from the point cloud). This validation is performed by graphically comparing the trend in the variation of the ulcer area of each hamster, and an area correlation calculation (clinical vs computational measurements). As a result, 60% of the study population presents a strong correlation with a value of 0.8. We found that the computational technique allows physicians to provide a more reliable concept during ulcer healing follow-up.

    Key words: Cutaneous Leishmaniasis, 3D reconstruction, skin ul