PRESENTAZIONE PROGETTO DI RICERCA PER LA PARTECIPAZIONE ALLA BORSA DI
STUDIO “M. GEORGIEV” PER IL MIGLIOR PROGETTO DI RICERCA IN “INNOVAZIONE E
BIOTECNOLOGIE IN FLEBOLINFOLOGIA”
Titolo del Progetto
“WOUND BED MANAGEMENT: PROTOCOLLI DI DIAGNOSI E TRATTAMENO BASATI SUL
RILIEVO MORFOLOGICO”
Ricercatore principale, responsabile della conduzione del progetto:
Gianluca Buffone – Assistente in Formazione Specialistica in Chirurgia Vascolare – Università Magna Graecia
di Catanzaro, tel 3475003828- e-mail [email protected]
Area tematica
Vulnologia
Background (Razionale scientifico del progetto)
Le lesioni cutanee croniche presentano un elevato significato sociale in termini di spesa pubblica assistenziale e
di perdita di giornate lavorative. La loro prevalenza nei paesi occidentali è destinata ad aumentare in relazione
all’incremento della vita media. In Italia le ulcere interessano da 1 a 3 milioni di persone , interessando quindi lo
0,4 - 4% della popolazione globale (rapporto M/F 1:4) con incidenza crescente nella popolazione anziana.
In Italia il costo globale per la cura delle ulcere e’ stimato in 130 milioni di euro/anno
La difficoltà principale nel management di queste patologie è rappresentata dalla valutazione della efficacia dei
sistemi terapeutici e dalla attuale impossibilità di rendere oggettivo il rilievo della evoluzione di una lesione
tridimensionale.
Sono già noti, e disponibili in commercio, sistemi capaci di rilevare la superficie, piana, di una lesione ulcerosa e
le sue modificazioni nel tempo.
Attualmente non vi è alcun sistema, efficace e di rapido utilizzo, che consenta di calcolare la dimensione
(profondità) della lesione ma soprattutto di valutarne efficacemente le caratteristiche morfo-funzionali quali il
colore e le variazioni colorimetriche, importantissimo indice di evoluzione riparativa delle lesioni croniche.
Aims and End-points (Obiettivi)
Gli Obiettivi dello studio possono essere così riassunti:
• Messa a punto di un software diagnostico per la gestione della evoluzione delle patologie ulcerose cutanee.
• Implementazione del rilievo macroscopico della lesione con dati accessori di riconoscimento automatico
(caratteristiche dei margini, colore, essudato).
• Organizzazione di un sistema di archivio integrato con dati paziente (patologie consensuali, diagnostica
accessoria)
• Creazione di modelli di bioingegneria informatica per il riconoscimento di pattern morfologici.
• Sistema di gestione dei dati di archivio con ricerca automatica di elementi preindicati ed elaborazione di dati
statistici medi.
L’obiettivo finale sarà quello di elaborare un data base ed un software gestionale di riconoscimento delle
caratteristiche oggettive di una lesione ulcerosa e della evoluzione della stessa nel tempo ed in condizioni
variabili.
Metodologia utilizzata per condurre la ricerca
Lo studio verrà realizzato tramite il supporto di una componente medica e di una componente bioingegneristica.
Lo studio prevede il reclutamento di 100 pazienti affetti da Insufficienza Venosa Cronica con lesioni ulcerative
croniche localizzate agli arti inferiori (classificazione clinica CEAP – C5).
I pazienti verranno trattati utilizzando presidii medico – chirurgici e fisici, a seconda delle singole indicazioni.
L’evoluzione delle lesioni verrà documentata mediante l’utilizzo di sistemi di acquisizione ed elaborazioni di
immagine come di seguito specificato.
Le valutazione verrà eseguita ad ogni controllo clinico previsto ad intervalli di 30 giorni.
Per l’acquisizione delle immagini verranno utilizzate:
• una fotocamera Sony Cyber-shot P-93 con 5,1 mega pixel, zoom ottico 3x e zoom digitale 12x.
• una fotocamera Leica m8 con 10 mega pixel
Verranno successivamente processate le immagini provenienti dai pazienti esaminati. .
Verrà implementato il software MATLAB 7.0 che ha permesso, in precedenti esperienze del gruppo di ricerca, ,
la integrazione di computazione, visualizzazione ed analisi di immagini in ambiente interattivo.
Verrà utilizzata l’interfaccia Artificial Neural Networks (ANN) grazie alla quale si procederà all’analisi
quantitativa e qualitativa di colore, dimensioni, distanze e aree per ogni immagine acquisita.
La metodologia proposta si articola in due fasi:
• La prima fase (Training Phase) consiste nella estrazione delle caratteristiche morfologiche e
colorimetriche;
• La seconda fase (ANN Phase) consiste nella segmentazione delle immagini, nell’ applicazione di
tecniche di elaborazione di immagini digitali, nel miglioramento della qualità delle immagini ed infine
nella definizione e classificazione del tessuto lesionale.
Parametri utilizzati per l’analisi dei risultati della ricerca
Ai fini dell’analisi dei risultati verranno utilizzati:
• Sistemi automatizzati per la calibrazione colorimetrica (eliminazione delle differenze dovute alla luce
esterna, alla posizione ed alla qualita’/tipologia dell’immagine).
• Algoritmi semi-automatici per la determinazione del contorno e della geometria .
• Parametri numerici in grado di definire quantitativamente la patologia (area totale della superficie, area
della superficie con differenze colorimetriche, volume di penetrazione con calco virtuale)
Risorse economiche necessarie per lo svolgimento della ricerca
Acquisizione delle apparecchiature informatiche ……………… 25.000 euro
Materiali di consumo …………………………………………… 5.000 euro
Sviluppo del software ………………………………………… 10.000 euro
Spese per il personale di ricerca ………………………………. 10.000 euro
Totale ………………………………………………………….. 50.000 euro
Durata del Progetto
24 mesi
Strategie per la divulgazione dei risultati
Pubblicazioni, Congressi, Corsi di Aggiornamento
Riferimenti bibliografici
1. Lazarus GS et al. Definition and guidelines for assesment of wounds and evaluation of healing . Arch
dermatol 1994;130:489-93
2. F. Abbritti Le ulcere croniche dell’arto inferiore: gestione integrata di dolore, infezione, cute
perilesionale Acta vulnologica sett 2008 vol6 suppl1 al n. 3
3. Granick MS et al. Wound managment and wound care . Adv Plast Recostruct Ssurg 1996;12:99-121
4. Harding KG et al. Healing chronic wounds. BMG 2002;321:160-3
5. Marazzi M et al. Le feriti difficili: linee guide di trattamento. In Monti M. L’ulcera cutanea . Approccio
multidisciplinare alla diagnosi ed al trattamento . Springer, Milano 2000:351-76
6. Seiler WD , Stahelin HB. Identification of factors that impair wound healing :a possible approach to
wound healing research. Wounds 1995;6:101-6
7. Mayberry S.C., Moneta G.L. Taylor L.M. jr , Porter J.M. : Fifteen year results of ambulatory
compression therapy for chronic venous ulcers. Surgery 1991; 109: 575-581
8. Solomon C., Munro AR., Van Rij AM., Christies R.: the use of video image analysis for the mesurement
of venous ulcers. Br. J. Dermatol . 1995; 133(4): 565-570
9. Van Der Stricht J, Van Belingen N, Bertrand A.: Traitement de l’ulcers variqueux en phase aigue.
Phlebologie 1985; 38(1): 51-56
10. Cornu-Thernard A., Lehodey Y., Meninge T.: Ulceres de jambe d’origine veineuse: vitesse de
cicatrisation de base. Consequences pratiques. Phlebologies 1984; 37(3) : 347-353
11. Skene A.I., Smith J.M., Dore C.J., Charlette A., Lewis J.D. : Venous leg ulcers: a prognostic index to
predict time to heling. B.M.G., 1992; 305(6862): 1119-1121.
12. Falanga V. Classifications for wound bed preparation and stimulation of chronic wounds. Wound Repair
and Regeneration 2000;8(5):347-352
13. Goldman RJ, Salcido R. More than one way to measure a wound: an overview of tools and techniques.
Adv Skin Wound Care 2002;15:236-43.
14. Cook H, Davies KJ, Harding KG, Thomas DW. Defective extracellular matrix reorganization by chronic
wound fibroblasts is associated with alterations in TIMP-1, TIMP-2,and MMP-2 activity. J Invest
Dermatol 2000;115:225-33.
15. Houghton PE, Kincaid CB, Campbell KE, Woodbury MG, Keast DH. Photographic assessmentof the
appearance of chronic pressure and leg ulcers. Ostomy Wound Manage2000;46(4):20-6, 28-30.
16. Lucas C, Classen J, Harrison D, De H. Pressure ulcer surface area measurement using instant full-scale
photography and transparency tracings. Adv Skin Wound Care 2002;15:17-23.
17. Langemo DK, Melland H, Hanson D, Olson B, Hunter S, Henly SJ. Two-dimensional
woundmeasurement: comparison of 4 techniques. Adv Wound Care 1998;11(7):337-43.
18. Williams C. Wound-measuring methods. Community Nurse 1997;3(8):46-8.
19. Korber A, Rietko¨ tter J, Grabbe S, Dissemond J. Three-dimensional documentation of woundhealing:
first results of a new objective method for measurement. J Dtsch Dermatol Ges2006;4(10):848-54.
20. Haghpanah S, Bogie K, Wang X, Banks PG, Ho CH. Reliability of electronic versus manualwound
measurement techniques. Arch Phys Med Rehabil 2006;87(10):1396-402.
21. Maklebust J. Pressure ulcer assessment. Clin Geriatr Med 1997;13(3):455-81.
22. Thomas GB, Finney RL. Calculus and Analytic Geometry. 9th ed. Reading, MA: AddisonWesley; 1995..
23. Wunderlich RP, Peters EJ, Armstrong DG, Lavery LA. Reliability of digital videometry andacetate
tracing in measuring the surface area of cutaneous wounds. Diabetes Res ClinPract 2000;49(2-3):87-92.
24. Gethin G, Cowman S. Wound measurement comparing the use of acetate tracings andVISITRAK digital
planimetry. J Clin Nurs 2006;15(4):422-7.
25. Haghpanah S, Bogie K, Wang X, Banks PG, Ho CH. Reliability of electronic versus manualwound
measurement techniques. Arch Phys Med Rehabil 2006;87(10):1396-402.
26. Dyson M, Moodley S, Verjee L, Verling W, Weinman J, Wilson P. Wound healing assessment using 20
MHz ultrasound and photography. Skin Res Technol 2003;9(2):116-21.
27. Thomas GB, Finney RL. Calculus and Analytic Geometry. 9th ed. Reading, MA: Addison Wesley; 1995.
28. Thali MJ, Braun M, Dirnhofer R. Optical 3D surface digitizing in forensic medicine: 3D documentation
of skin and bone injuries. Forensic Sci Int 2003;137(2-3):203-8.
29. Smith RB, Rogers B, Tolstykh GP, et al. Three-dimensional laser imaging system formeasuring wound
geometry. Lasers Surg Med 1998;23(2):87-93.
30. Plassmann P, Jones TD. MAVIS: a non-invasive instrument to measure area and volume ofwounds.
Measurement of Area and Volume Instrument System. Med Eng Phys 1998;20(5):332-8.
31. Visitrak, Wound Measurement System. Available at: http://www.visitrak.info. Last accessedon January
2, 2008.
Dichiarazione di assunzione di responsabilità degli obblighi di legge relativi alla conduzione di progetti di
ricerca da parte del Ricercatore principale
Il sottoscritto GIANLUCA BUFFONE nato a Losanna il 14/07/1980, residente in Lamezia Terme alla via
Adda 93, Assistente Medico in Formazione presso la Scuola di Specializzazione in Chirurgia Vascolare
dell’Ateneo Magna Graecia di Catanzaro dichiara di assumersi la responsabilità dell’assolvimento degli
obblighi di legge relativi alla conduzione del progetto di ricerca dal titolo “WOUND BED
MANAGEMENT: PROTOCOLLI DI DIAGNOSI E TRATTAMENO BASATI SUL RILIEVO
MORFOLOGICO” presentato dal sottoscritto.
In fede
Gianluca Buffone
Catanzaro lì 19/09/2011
