Article de méthode

Reconstruction tridimensionnelle de l’ensemble du poumon avec des nodules pulmonaires multiples précoces

DOI :

10.3791/65786

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13 octobre 2023

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1Beijing University of Chinese Medicine, 2Beijing Intelligent Entropy Science & Technology Co Ltd., 3Center for Integrated Chinese and Western Medicine, Beijing You An Hospital, Capital Medical University, 4Fever Outpatient Clinic, Dongzhimen Hospital of Beijing University of Chinese Medicine

Dans cet article

Résumé

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Cette étude introduit une méthode de reconstruction tridimensionnelle (3D) pour l’ensemble du poumon chez les patients présentant des nodules pulmonaires multiples précoces. Il offre une visualisation complète de la distribution des nodules et de leur interaction avec le tissu pulmonaire, simplifiant ainsi l’évaluation du diagnostic et du pronostic pour ces patients.

Résumé

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Pour les patients présentant des nodules pulmonaires multiples précoces, il est essentiel, d’un point de vue diagnostique, de déterminer la distribution spatiale, la taille, l’emplacement et la relation avec le tissu pulmonaire environnant de ces nodules dans l’ensemble du poumon. Ceci est crucial pour identifier la lésion primaire et développer des plans de traitement plus scientifiquement fondés pour les médecins. Cependant, les méthodes de reconnaissance de formes basées sur la vision industrielle sont susceptibles d’entraîner des faux positifs et des faux négatifs et, par conséquent, ne peuvent pas répondre pleinement aux exigences cliniques à cet égard. Les méthodes de visualisation basées sur la projection d’intensité maximale (MIP) peuvent mieux illustrer les nodules pulmonaires locaux et individuels, mais manquent d’une description macroscopique et holistique de la distribution et des caractéristiques spatiales de plusieurs nodules pulmonaires.

Par conséquent, cette étude propose une méthode de reconstruction 3D du poumon entier. Il extrait le contour 3D du poumon à l’aide d’une technologie de traitement d’images médicales sur le fond de l’ensemble du poumon et effectue une reconstruction 3D du poumon, de l’artère pulmonaire et de multiples nodules pulmonaires dans l’espace 3D. Cette méthode permet de décrire de manière exhaustive la distribution spatiale et les caractéristiques radiologiques de plusieurs nodules dans l’ensemble du poumon, offrant ainsi un moyen simple et pratique d’évaluer le diagnostic et le pronostic de plusieurs nodules pulmonaires.

Introduction

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Les nodules pulmonaires multiples précoces, qui sont de petites excroissances rondes sur le poumon, peuvent être bénins ou malins 1,2,3. Bien que les nodules pulmonaires solitaires soient plus faciles à diagnostiquer et à traiter, les patients atteints de nodules pulmonaires multiples précoces sont confrontés à des défis importants en matière de diagnostic et de traitement. Pour élaborer des plans de traitement efficaces, il est essentiel d’identifier avec précision la distribution spatiale, la taille, l’emplacement et la relation avec le tissu pulmonair....

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Protocole

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Pour la présente étude, l’autorisation éthique a été obtenue auprès du Comité d’éthique de l’hôpital Dongzhimen, affilié à l’Université de médecine chinoise de Pékin (DZMEC-KY-2019.90). Dans ce cas précis, une description méthodique de l’approche de recherche est fournie, décrivant le cas d’une patiente de 65 ans présentant de multiples nodules pulmonaires. Cette patiente a donné son consentement éclairé pour son diagnostic par le biais de la modélisation numérique et a autorisé l’utilisation de ses données à des fins de recherche scientifique. La fonction de reconstruction du modèle est dérivée d’un outil logiciel disponible dans le commerce (voir Tableau des....

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Résultats

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Dans la phase de prétraitement des données, le tri des données DICOM doit être la première étape (Figure 1) pour garantir la séquence de numérisation correcte pour chaque couche lors de la reconstruction 3D. Ensuite, une transformation isotrope est effectuée pour garantir le rapport hauteur/largeur correct du volume 3D (Figure 2). Ensuite, un filtrage spatial est appliqué au volume 3D d’origine (Figure 3) afin d’éliminer les signaux.......

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Discussion

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Cette recherche présente une approche unique pour créer une reconstruction tridimensionnelle (3D) complète de l’ensemble du poumon, en utilisant des techniques avancées de traitement d’images médicales pour délimiter la forme 3D du poumon dans le contexte d’une scintigraphie thoracique complète. Cette technique offre une représentation plus précise et plus complète de la disposition spatiale et des caractéristiques radiologiques des nodules multiples précoces dans l’ensemble du poumon. Cette étude apporte une contributio.......

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Déclarations de divulgation

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Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts à divulguer. L’outil logiciel pour la reconstruction du modèle de nodule pulmonaire, répertorié dans le tableau des matériaux de cette étude, est un logiciel commercial de Beijing Intelligent Entropy Science & Technology Co Ltd. Les droits de propriété intellectuelle de cet outil logiciel appartiennent à l’entreprise.

Remerciements

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Cette publication a été soutenue par le cinquième programme national de recherche sur les talents cliniques d’excellence en médecine traditionnelle chinoise organisé par l’Administration nationale de la médecine traditionnelle chinoise. Le lien réseau officiel est http://www.natcm.gov.cn/renjiaosi/zhengcewenjian/2021-11-04/23082.html.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
MATLABMathWorks  ;2022BInformatique et visualisation  ;
Outils de modélisationl’entropie intelligentePulmonaryNodule V1.0Beijing Entropy Intelligent Science & Technology Co Ltd.
Modélisation pour la fusion CT/IRM
de

Références

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Mazzone, P. J., Lam, L. Evaluating the patient with a pulmonary nodule: A review. JAMA. 327 (3), 264-273 (2022).
  2. MacMahon, H., et al. Guidelines for management of incidental pulmonary nodules detected on ct images: from the fleischner society.

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Mots-clés

Mod lisation du poumon entierTraitement d images m dicalesSegmentation des nodules pulmonairesApprentissage profondDonn es DICOMDistribution spatialeVisualisation 3DImagerie MATLAB

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