Name: פילוח CT ריאות לזיהוי איחודים ואיזורי זכוכית טחון עבור תבשיס כמותי של דלקת ריאות SARS-CoV (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-12-19T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 5 s
Description: למד שיטת סגמנטציה יעילה לסריקות CT ריאות באמצעות תוכנת 3D Slicer. שיטה זו מאפשרת זיהוי מדויק של אזורי זכוכית טחון ואיחודים לצורך ניתוח רדיומי ושיפור האבחון של דלקת ריאות SARS-CoV.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו נתמכה על ידי מימון מהמחלקה לרדיולוגיה של אוניברסיטת בולוניה.

פרוטוקול זה פועל בהתאם להנחיות ועדת האתיקה של המחקר האנושי המוסדי.
1. הורדת תמונות DICOM
<ol><li>הורד את תמונות DICOM והעבר אותן בתחנת העבודה המוקדשת לפילוח, כאשר תוכנת תלת-מית-מיו מותקנת. אם בכוונתך לעבוד במחשב אישי, עשה אנונימיות את נתוני DICOM.</li>
</ol>2. ייבוא מחקר HRCT על תוכנת כלי פריסה תלת-מימד
<ol><li>במסך פתיחת התוכנה (המתאים למקטע ברוך הבא לכלי פריסה בתפריט הנפתח) בחר טען נתוני DICOM. לחלופין, בחר בסמל DCM בפינה השמאלית העליונה של סרגל הכלים.</li>
	<li>בפינה השמאלית העליונה של החלונית דפדפן DICOM בחר ייבוא, ולאחר מכן בחר את המיקום של מחקר HRCT. בחר את התיקיה עם תמונות DCM ולאחר מכן בחר יבא.</li>
	<li>כעת, לאחר שהמחקר HRCT יובא בהצלחה, לחץ על לחצן טען.</li>
</ol>3. יצירת המקטעים
<ol><li>צור מקטעים במקטע פילוחים בתפריט הנפתח או ישירות במקטע המשנה עורך מקטע שנמצא במקטע פילוח בתפריט הנפתח, או שוב כסמל ייעודי בסרגל הכלים.</li>
	<li>בתפריט הנפתח לצד אמצעי אחסון ראשי, בחר את מחקר HRCT.</li>
	<li>בחר הוסף וצור שלושה מקטעים חדשים, שיקראו באופן אוטומטי מקטע 1, 2 ו- 3. לחץ פעמיים על כל אחד מהם ושינה את שמם בהתאמה "tlv" (סה"כ פארנצ'ימה ריאות), "ggo" (אטימות זכוכית טחון) ו "חסרונות" (קונסולידציות). אם במחקר HRCT ממצאים פתולוגיים נוספים דו-קיום, כגון תפליט צדרי, סרטן ריאות, אזורים פיברוטיים וכן הלאה, ליצור קטעים נוספים. אותו הדבר חל על חפצים.</li>
</ol>4. הגדרת מקטע TLP
הערה: הגדרה מדויקת של מקטע TLP היא בסיסית, כפי שהוא ישמש למסיכה HRCT במהלך ההגדרה של מקטעי GGO ותרנגולים.
<ol><li>כצעד ראשון, במקטע עורך המקטעים, לאחר בחירת מקטע TLP, בחר בכלי הסף.</li>
	<li>קבע סף גדול מספיק כדי לכלול גם את פארנצ'ימה בריאה וגם את אטימות הזכוכית הטחון. באמצעות הערכים שדווחו בספרות המדעית עם ההתאמות הדרושות כדי לציית להגדרה ספר הלימוד של GGO, מצאנו כי הגדרת הסף בין -1000 HU ו -250 HU עובדהיטב 6,14,15,16,17. לאחר מכן בחר החל.</li>
	<li>הקטע המוגדר כך יכלול הן את האוויר בתוך הריאות והן את האוויר מחוץ לחזה (כלומר, האוויר מחוץ למטופל). כדי לבודד את פארנצ'ימה הריאות, השתמש בכלי איים, שנמצא בעורך הקטעיםובחר השאר את האי הנבחר. לחץ על שמאל בתוך החזה כך שכל דבר מחוץ לחזה לא ייכלל בקטע.</li>
	<li>לאחר מכן, כלול אזור ים-איחוד ים בתוך מקטע TLP. הקונסולידציות בדרך כלל יש ערכי היסוס (Hounsfield יחידות: HU) דומה לאלה של רקמות רכות המהוות את קיר החזה ואת mediastinum. זו הסיבה מדוע אין אפשרות להשתמש בכלי הסף למטרה זו ויש להוסיף את האיחודים באופן ידני, באמצעות כלי המספריים והצבע המצויים בעורך המקטע.<ol>
<li>השתמש בכלי מספריים כדי להוסיף חלקים של parenchyma ריאות למקטע. בחרו בפעולה 'מילוי בפנים', בחרו 'טופס חופשי' כצורה וסימטרית כחיתוך הפרוסה. בחר עובי המתאים לגודל האיחוד (לדוגמה, מ- 3 עד 20 מ"מ); ולאחר מכן, התחל להוסיף בהדרגה חלקים קטנים של TLP, עד שהאיחוד ייכלל לחלוטין.</li>
		<li>הכלי 'צייר' קל יותר ולעתים מהיר יותר לשימוש, אך עשוי להיות פחות מדויק, בהתאם לאזור שיש לכלול. כאשר האפשרות מברשת כדור פעילה, כלי זה יכול להוסיף חלקים תלת-מיוד של פרנכימה ריאות למקטע. ניתן לשנות בקלות את גודל המברשת.</li>
		<li>בעת הוספת האיחודים למקטע TLP, אינם כוללים חלקים של קיר בית החזה או מדיסטינום. זה יכול להוכיח קשה כמו בחולים מושפעים איחודים COVID19 סמוך לקיר בית החזה האחורי נפוצים למדי. השתמש בכלי מחיקה כדי לתקן את המפולח או בחר בטל כדי לבטל את הפעולה האחרונה.</li>
		<li>בשלב זה, השתמש באלגוריתם החלקה פעם נוספת כדי למחוק פגמים קטנים שאולי התרחשו במהלך החלק הידני של פילוח. כעת הגדרת מקטע TLP הסתיימה.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. הגדרת מקטע GGO
<ol><li>כדי להגדיר את מקטע GGO, השתמש בכלי הסף.<ol>
<li>בחר את מקטע GGO.</li>
		<li>הגדר את הסף בין -750 HU ו -150 HU.</li>
		<li>לפני שתבחר באפשרות החל, עבור למקטע המסיכה ממש מתחת ובחר TLP בתפריט הנפתח אזור הניתן לעריכה. בתפריט הנפתח החלף מקטע אחר, בחר ללא. הדבר חשוב מאוד כמו, אם דילג, פעם הגדיר את פלח GGO, גם מקטע TLP ישונה. יש להימנע מכך, מכיוון שמקטע TLP הוא המסיכה שבה מוגדרים כל המקטעים האחרים.</li>
		<li>כעת בחר החל.</li>
	</ol>
</li>
	<li>בשלב זה כנראה יהיה צורך להשתמש באלגוריתם החלקה שוב, על מנת להוציא את כל כלי הקטן ואת האלמנטים הבין-זמניים הפיזיולוגיים בעלי צפיפות דומה לזו של זכוכית טחון מהמקטע. התחל עם גודל ליבה של 3 מ"מ, ובמידת הצורך, הגדל אותו בהדרגה, למקסימום של 6-7 מ"מ. שים לב כי הגדלת גודל הליבה יותר מדי עשוי לקבוע את האובדן של אזורים קטנים של זכוכית טחון, אשר יישאר מחוץ למקטע GGO. בגלל זה, אלגוריתם החלקה יש להשתמש בזהירות המתאימה.</li>
	<li>גם במקרה זה, להחיל תיקונים הדרושים עם הכלי צבע , מספריים ומחיקה. בשלב זה זכור לשמור על מסכת TLP פעילה בכל עת כדי להימנע מהכללת חלקים מקיר החזה הסמוך לאזורי "זכוכית הקרקע" בתוך הקטע. הסיבה לכך היא, אם מחולק בטעות, הם באופן אוטומטי לא ייכללו.</li>
	<li>בעת קבלת קטע זה, לשים לב לנוכחות אפשרית של חפצים שנוצרו על ידי תנועות של הלב והסרעפת (זה קורה אם המטופל לא יכול לעצור את נשימתו במהלך הבדיקה). אם קיים וכללו בעבר במקטע TLP, בטל פריטים אלה מהמקטע "זכוכית טחון", לדוגמה באמצעות הכלי Islands עם האפשרות הסר את האי הנבחר או באמצעות כלי מספריים ומחיקה. בהתאם למטרת המחקר, החפצים עשויים להיות מחולקים בנפרד, באמצעות פלח ייעודי או כלולים במקטע TLP ולא נכללים במקטעים אחרים. כעת הוגדר מקטע GGO.</li>
</ol>6. הגדרת מקטע התוועים
<ol><li>כדי להגדיר את מקטע התווים, המשך באותו אופן כדי להגדיר את מקטע GGO.<ol>
<li>בחר את המקטע 'CDs'. הקפד לעבוד עם מסיכת TLP פעילה תמיד.</li>
		<li>קבע סף הולם. עבור איחודים הטווח משתנה, בערך, מ -150 HU ל 100 HU.</li>
		<li>החל את אלגוריתם החלקה המשתנה בגודל הליבה כצורך.</li>
		<li>השתמש בשילוב של הכלים מספריים, למחוק, צבע ואיים על מנת לשמור בתוך הקטע רק את האיחודים האמיתיים, למעט כלי גדול, תפליט צדרי, חפצים, להקות נבזיות ונגעים אחרים שאינם COVID.</li>
		<li>במידת הצורך, ייתכן להחיל החלקה סופית.</li>
	</ol>
</li>
</ol>7. שמירת המקטעים
<ol><li>שמור מקטעים כקובץ ".nrrd", או המר למפות תוויות בינאריות מהמודול "נתונים".</li>
</ol>8. חילוץ אמצעי אחסון מהמקטעים המוגדרים.
<ol><li>מהמודול סטטיסטיקת מקטעים, השג טבלה עם פרטים על אמצעי אחסון ומשטחים של המקטעים.</li>
</ol>

<ol><li>Zheng, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((COVID-19+and+the+cardiovascular+system%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Cardiology%22%5BJournal%5D)">COVID-19 and the cardiovascular system.</a> Nature Reviews Cardiology. 17, 259-260 (2020).</li>
<li>Simpson, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Radiological+Society+of+North+America+Expert+Consensus+Statement+on+Reporting+Chest+CT+Findings+Related+to+COVID-19.+Endorsed+by+the+Society+of+Thoracic+Radiology%2C+the+American+College+of+Radiology%2C+and+RSNA%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%3A+Cardiothoracic+Imaging%22%5BJournal%5D)">Radiological Society of North America Expert Consensus Statement on Reporting Chest CT Findings Related to COVID-19. Endorsed by the Society of Thoracic Radiology, the American College of Radiology, and RSNA.</a> Radiology: Cardiothoracic Imaging. 2, 2(2020).</li>
<li>Xie, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chest+CT+for+Typical+2019-nCoV+Pneumonia%3A+Relationship+to+Negative+RT-PCR+Testing%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Chest CT for Typical 2019-nCoV Pneumonia: Relationship to Negative RT-PCR Testing.</a> Radiology. , 200343(2020).</li>
<li>Huang, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+Chest+CT+in+Combination+with+Negative+RT-PCR+Assay+for+the+2019+Novel+Coronavirus+but+High+Clinical+Suspicion%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Use of Chest CT in Combination with Negative RT-PCR Assay for the 2019 Novel Coronavirus but High Clinical Suspicion.</a> Radiology. 295 (1), 22-23 (2020).</li>
<li>Fang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensitivity+of+Chest+CT+for+COVID-19%3A+Comparison+to+RT-PCR%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Sensitivity of Chest CT for COVID-19: Comparison to RT-PCR.</a> Radiology. , 200432(2020).</li>
<li>Colombi, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Well-aerated+Lung+on+Admitting+Chest+CT+to+Predict+Adverse+Outcome+in+COVID-19+Pneumonia%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Well-aerated Lung on Admitting Chest CT to Predict Adverse Outcome in COVID-19 Pneumonia.</a> Radiology. , 201433(2020).</li>
<li>3D Slicer [software]. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.slicer.org">https://www.slicer.org</a> (2020).</li>
<li>Kikinis, R., Pieper, S. D., Vosburgh, K. 3D Slicer: a platform for subject-specific image analysis, visualization, and clinical support. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKikinis%2C+R+%22Intraoperative+Imaging+Image-Guided+Therapy%22">Intraoperative Imaging Image-Guided Therapy</a>. Jolesz, F. A. 3 (19), 277-289 (2014).</li>
<li>Kapur, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increasing+the+impact+of+medical+image+computing+using+community-based+open-access+hackathons%3A+The+NA-MIC+and+3D+Slicer+experience%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Image+Analysis%22%5BJournal%5D)">Increasing the impact of medical image computing using community-based open-access hackathons: The NA-MIC and 3D Slicer experience.</a> Medical Image Analysis. 33, 176-180 (2016).</li>
<li>Fedorov, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+Slicer+as+an+Image+Computing+Platform+for+the+Quantitative+Imaging+Network%5BTitle%5D)+AND+%22Magnetic+Resonance+Imaging%22%5BJournal%5D)">3D Slicer as an Image Computing Platform for the Quantitative Imaging Network.</a> Magnetic Resonance Imaging. 30 (9), 1323-1341 (2012).</li>
<li>Chest Imaging Platform [software]. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://chestimagingplatform.org">https://chestimagingplatform.org</a> (2020).</li>
<li>Wang, J., Li, F., Li, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+segmentation+of+lungs+with+severe+interstitial+lung+disease+in+CT%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Physics%22%5BJournal%5D)">Automated segmentation of lungs with severe interstitial lung disease in CT.</a> Medical Physics. 36 (10), 4592-4599 (2009).</li>
<li>Lanza, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+chest+CT+analysis+in+COVID-19+to+predict+the+need+for+oxygenation+support+and+intubation%5BTitle%5D)+AND+%22European+Radiology%22%5BJournal%5D)">Quantitative chest CT analysis in COVID-19 to predict the need for oxygenation support and intubation.</a> European Radiology. , (2020).</li>
<li>Yao, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Value+of+window+technique+in+diagnosis+of+the+ground+glass+opacities+in+patients+with+non-small+cell+pulmonary+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Oncology+Letters%22%5BJournal%5D)">Value of window technique in diagnosis of the ground glass opacities in patients with non-small cell pulmonary cancer.</a> Oncology Letters. 12 (5), 3933-3935 (2016).</li>
<li>Kauczor, H. U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automatic+detection+and+quantification+of+ground-glass+opacities+on+high-resolution+CT+using+multiple+neural+networks%3A+comparison+with+a+density+mask%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Roentgenology%22%5BJournal%5D)">Automatic detection and quantification of ground-glass opacities on high-resolution CT using multiple neural networks: comparison with a density mask.</a> American Journal of Roentgenology. 175 (5), 1329-1334 (2000).</li>
<li>Funama, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+of+nodules+showing+ground-glass+opacity+in+the+lungs+at+low-dose+multidetector+computed+tomography%3A+phantom+and+clinical+study%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Computed+Assisted+Tomography%22%5BJournal%5D)">Detection of nodules showing ground-glass opacity in the lungs at low-dose multidetector computed tomography: phantom and clinical study.</a> Journal of Computed Assisted Tomography. 33 (1), 49-53 (2009).</li>
<li>Hansell, D. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fleischner+Society%3A+glossary+of+terms+for+thoracic+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Fleischner Society: glossary of terms for thoracic imaging.</a> Radiology. 246, 697-722 (2008).</li>
<li>Heye, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reproducibility+of+Dynamic+Part+II.+Comparison+of+Intra-+and+Interobserver+Variability+with+Manual+Region+of+Interest+Placement+versus+semiautomatic+lesion+segmentation+and+histogram+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Reproducibility of Dynamic Part II. Comparison of Intra- and Interobserver Variability with Manual Region of Interest Placement versus semiautomatic lesion segmentation and histogram analysis.</a> Radiology. 266, 812-821 (2013).</li>
<li>Zhang, H. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+detection+and+quantification+of+COVID-19+pneumonia%3A+CT+imaging+analysis+by+a+deep+learning-based+software%5BTitle%5D)+AND+%22Nuclear+Medicine+and+Molecular+Imaging%22%5BJournal%5D)">Automated detection and quantification of COVID-19 pneumonia: CT imaging analysis by a deep learning-based software.</a> Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 14, 1-8 (2020).</li>
<li>Alhazzani, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surviving+Sepsis+Campaign%3A+guidelines+on+the+management+of+critically+ill+adults+with+Coronavirus+Disease+2019%28COVID-19%29%5BTitle%5D)+AND+%22Intensive+Care+Medicine%22%5BJournal%5D)">Surviving Sepsis Campaign: guidelines on the management of critically ill adults with Coronavirus Disease 2019(COVID-19).</a> Intensive Care Medicine. 46 (5), 854-887 (2020).</li>
</ol>

לאף אחד מהסופרים אין ניגודי אינטרסים.

פילוח מייצג צעד יסודי לביצוע מחקרי רדיולוגיה כמותית מודרנית, ויש צורך ליישם טכניקות רדיומיות או ניתוח מרקם. ממצאים פתולוגיים בריאות מייצגים את אחד המאתגרים ביותר למקטע, בשל היעדר גבולות אנטומיים מוגדרים והבדל קטן בערך ההיסוס בהשוואה לאזורים הבריאים.
תמונות המקור חייבות להציג עם מינימום של חפצים במידת האפשר, במיוחד באזורים הפתולוגיים, ולפעמים קשה להשיג את זה בעת לימוד מחלה שמהתפשרת על עוצר נשימה; לכן, החוקרים יכולים לשקול להוציא HRCTs בסכנה או הגדרת קטע המוקדש לחפצים שיש לחסל מניתוח נוסף.
<...

בשנה הנוכחית, העולם עומד בפני מצב חירום בריאותי, מגפה שנגרמה על ידי הרומן נגיף הקורונה, Sars-CoV2. גם אם, עד היום, היבטים רבים לגבי הפיזיופתולוגיה של זיהום COVID-19 עדיין לא ברורים, היא חולקת מספר מאפיינים עם "אבותיו" SARS1 ו MERS. בפרט, הוכח כי חלבוני ספייק virion אינטראקציה עם אנגיוטנסין המרת אנזים Type-2, קולטן מיוצג היטב על תאי אנדותל alveolar, אבל בכל מקום האורגניזם האנושי, ובכך יש את הפוטנציאל לתת סימפטומים מערכתיים1.
לאבחון, הסטנדרט הנוכחי הוא תגובת שרשרת תמלול-פולימראז הפוכה בזמן אמת (rt-PCR), בדיקה המבוצעת על ספוגיות גרון. למרות הדמיה רדיולוגית אינה מוכרת באופן רשמי בנתיב האבחון לזיהוי המחלה, טומוגרפיה ממוחשבת ברזולוציה גבוהה (HRCT) הוכיחה את עצמה כסיוע רב ערך לניהול הקליני והאפידמיולוגי של חולים מושפעים, בשל הרגישות הנמוכה יחסית של RT-PCR, המחסור הנוכחי במעבדות מיוחדות והריגנטים הנחוצים, והתלות במפעיל גבוה.
האגודה הרדיולוגית של צפון אמריקה (RSNA) פרסמה הצהרת קונצנזוס, שאושרה על ידי החברה של רדיולוגיה בית החזה והמכללה האמריקאית לרדיולוגיה (ACR), המסווגת את הופעת ה-CT של COVID19 לארבע קטגוריות על מנת לתקנן את הדיווח, תוך חלוקת דפוסי דלקת ריאות בין-זמנית ל"טיפוסי", "לא טיפוסי", "לאמוגדר" ו"שלילי" 2.
התבנית ה"טיפוסית" מאופיינת בנוכחות אטימות זכוכית טחון (GGO) בצורת עגולה, בדרך כלל עם מיקום תת-צילי על מקטעי הבזל הגב. GGO יכול להיות קשור עם "ריצוף מטורף" אזורים של septa מעובה, או סימנים אחרים של ארגון דלקת ריאות. התבנית "לא מוגדרת" מאופיינת בהיעדר ממצאי דפוס "טיפוסיים", עם אזורי GGO מפוזרים עם התפלגות פריילר, עם או בלי אזורים מאוחדים. התבנית ה"לא טיפוסית" מאופיינת בהיעדר סימנים "טיפוסיים" או "לא מוגדרים", ובנוכחות של איחודי לובר, "עץ באיבו", עיבוי חלק של הספטה והתפליט הפלוראלי; במצגת זו אין GGO ניתנים לזיהוי. הדפוס ה"שלילי" מאופיין בהיעדר הממצאים הפתולוגיים הנ"ל.
על פי הספרות, חלק מהחולים עשויים להציג עם חשוד קליני גבוה של COVID-19 נתמך על ידי קריטריונים אפידמיולוגיים ומצא הדמיה עם שלילי rt-PCR3,4. מצד שני, דווח כי חולים עם rt-PCR חיובי וממצאים קליניים מרמזים, אינם מציגים ממצאים פתולוגיים על HRCT5.
כיום, זה עניין עליון עבור הקהילה המדעית ליישם טכניקות ניתוח תמונה כאשר לומדים באופן כמותי את המאפיינים של מחלה זו. מחקר שנערך לאחרונה יישם טכניקת פילוח אוטומטית של parenchyma ריאות כדי לזהות את אחוז הריאה aerated בחולים המושפעים COVID-19, מתאם ערך זה עם הפרוגנוזה, והוכיח כי חולים עם מעורבות ריאות חמורה יותר הציגו סיכון גבוה יותר להיות מאושפזים ביחידה לטיפול נמרץ (טיפול נמרץ), ויש תוצאות גרועותיותר 6.
פילוח הוא קווי המתאר של אזורים בעלי עניין (ROIs) בתוך אמצעי אחסון שנרכש באמצעות טכניקת הדמיה, כגון HRCT. פעילות זו עשויה להתבצע למרות שלוש שיטות: ידנית, חצי אוטומטית ואוטומטית. פילוח ידני, הודות לניסיון של רדיולוג מיומן, מורכב מסימון voxels השייכים לאזור הפתולוגי. החסרונות העיקריים של שיטה זו הם משך הזמן הגדול הנדרש והעובדה שהיא תלויה במפעיל.
שיטות חצי אוטומטיות מאפשרות להאיץ את פילוח כמו המפעיל יכול לשנות מסיכת פילוח שהושגה באמצעות השיטות הקלאסיות של עיבוד תמונה (למשל, סף על עוצמת פיקסל, קיבוץ באשכולות, וכו '). עם זאת, טכניקות אלה אינן קלות ליישום בפועל קליני כפי שהם דורשים התערבות ידנית נרחבת במקרים המסובכים ביותר18.
שיטות פילוח אוטומטיות, כיום לשימוש מוגבל, משתמשות בבינה מלאכותית כדי להשיג ROIs. בפרט, מחקר שנערך לאחרונה שואף להשתמש פילוח אוטומטי כימות של אזורי זכוכית טחון בחולים הסובלים מדלקת ריאות interstitial COVID-1919. ההגדרה של פרוטוקול פילוח עבור האזורים הפתולוגיים על תמונות HRCT הוא הצעד הראשון האמיתי לקראת ניתוח רדיומיה עוקבות, על מנת לזהות תכונות שיכולות לעזור להבין עוד יותר את הפיזיופתולוגיה של המחלה, ולשמש גורם פרוגנוסטי מדויק שעלול להשפיע על הטיפול.
מאמר זה מציע מדריך לקבלת מקטעים מדויקים ויעילים המייצגים את הממצאים הפתולוגיים של דלקת ריאות COVID-19 באמצעות "3D Slicer"7,8,9,10.

<table><tbody><tr><td>סורק CT</td> General <td>Electrics Healthcare</td><td>64-MDCT VCT lightSpeed</td><td>סורק ה-CT המשמש לרכישות HRCT</td></tr><tr><td>מחשב שולחני</td><td>ThinkCentre</td><td></td><td>המחשב המשמש להורדת קבצי DICOM והפעלת 3D Slicer</td></tr></tbody></table>

פילוח ct ריאות לזיהוי איחודים ואיזורי זכוכית טחון עבור תבשיס כמותי של דלקת ריאות sars-cov

Lung CT Segmentation to Identify Consolidations and Ground Glass Areas for Quantitative Assesment of SARS-CoV Pneumonia

פילוח היא משימה מורכבת, מול רדיולוגים וחוקרים כמו רדיומיקה ולמידת מכונה לגדול בפוטנציאל. התהליך יכול להיות אוטומטי, חצי אוטומטי, או ידני, הראשון לעתים קרובות לא להיות מדויק מספיק או לרבייה בקלות, והאחרון להיות זמן רב מדי בעת עירוב מחוזות גדולים עם רכישות ברזולוציה גבוהה.
CT ברזולוציה גבוהה של החזה מורכב ממאות תמונות, וזה הופך את הגישה הידנית גוזלת זמן רב מדי. יתר על כן, השינויים parenchymal דורשים הערכה מומחה כדי להבחין מן המראה הרגיל; לפיכך, גישה חצי אוטומטית לתהליך הפילוח היא, למיטב ידיעתנו, המתאימה ביותר בעת פילוח דלקת ריאות, במיוחד כאשר התכונות שלהם עדיין אינן ידועות.
עבור המחקרים שנערכו במכון שלנו על ההדמיה של COVID-19, אימצנו 3D Slicer, תוכנת freeware המיוצר על ידי אוניברסיטת הרווארד, בשילוב הסף עם כלי מברשת צבע כדי להשיג פילוח מהיר ומדויק של ריאה aerated, אטימות זכוכית טחון, וקונסולידציות. כאשר מתמודדים עם מקרים מורכבים, שיטה זו עדיין דורשת זמן רב להתאמות ידניות מתאימות, אך מספקת אמצעי יעיל ביותר להגדרת מקטעים לשימוש לניתוח נוסף, כגון חישוב אחוז פארנצ'ימה בריאה מושפעת או ניתוח מרקם של אזורי זכוכית הקרקע.

השיטה המוצעת כבר מעודן באמצעות ניסויים ושגיאות, בדיקתו על 117 חולים מושפעים דלקת ריאות COVID-19 עם בדיקת RT-PCR חיובית.
לאחר עקומת למידה קצרה, הזמן הדרוש להשגת המקטעים עשוי להשתנות מ- 5 עד 15 דקות, בהתאם לתבנית המצגת.
כפי שמוצג על איור 1, השיטה מניבה מקטעים מדויקים: ניתן לצפות בכך על-ידי הבחנה בהתכתבות המדויקת עם ה- HRCT. עיבוד תלת-ממדי מסייע להעריך את ההתכתבות ולבדוק במהירות את תוצאות פילוח. הערכה כמותית של כמות parenchyma ריאות מושפע ניתן להשיג, כ...

מטרת פרוטוקול זה היא לספק דרך יעילה בזמן לחלק אמצעי אחסון של עניין בסריקות CT ברזולוציה גבוהה לשימוש לניתוח רדיומי נוסף.

פילוח CT ריאות לזיהוי איחודים ואיזורי זכוכית טחון עבור תבשיס כמותי של דלקת ריאות SARS-CoV

Segmentation is a complex task, faced by radiologists and researchers as radiomics and machine learning grow in potentiality. The process can either be ...

מאז פרוץ מגפת הקורונה, שיטה פשוטה ויעילה שימושית להשגת פילוח נכון של נגעים פתולוגיים טיפוסיים של זיהום זה בתמונות סריקת CT בחזה נראית בסיסית. לכן, המטרה שלנו היא להציע חבילת המתנע של ידע על מנת לאפשר לאנשים לבצע פילוח קל ויעיל של ממצאים פתולוגיים ריאות אלה. יש לקוות, זה יעזור לקהילה המדעית לפתח רדיומיקים ייעודיים ומחקרי בינה מלאכותית שיכולים לשפר את הגישה האבחנתית של חולים אלה.מדפדפן DICOM של כלי פריסה תלת-מימדי, המשיכו לבחור את המחקר שברצונכם למקטע ולחצו על 'טען'. באפשרותך לסקור את האירוע הנבחר במקטע המציג. כפי שאתה יכול לראות, חולה זה מציג עם אטימות זכוכית הקרקע דו צדדית אזורים מאחדים כאחד, וזה מקרה טיפוסי של COVID-19.לאחר מכן עבור לקטע Segment והוסף שלושה מקטעים, אחד עבור נפח הריאות הכולל, אחד עבור אטימות הזכוכית הקרקעית ואחד עבור האזורים המאוחדים. עבור אל כלי הסף והגדר את הסף העליון למינוס 250 יחידת הונספילד. מיין כדי לבחור רק אוויר ולהשאיר רקמות רכות, עצמות, אזורים מאחדים כאחד, אשר המערכת לא יכולה להבחין באופן אוטומטי מן הרקמות הרכות, ולאחר מכן לחץ כדי להחיל.לאחר מכן, ברצונך להסיר את האוויר מחוץ למטופל, ולעשות זאת, להשתמש בכלי האי וללכת לשמור רק האי הנבחר. לאחר מכן לחץ בתוך המטופל. אתה רואה את האוויר בחוץ הוסרו.עכשיו, אתה רוצה להוסיף את האזורים המאוחדים לנפח הריאות הכולל. לשם כך, השתמש בכלי 'צייר' עם הגדרת מברשת הכדור, התאם את הגודל לשימושים שלך והקפיד להימנע מרקמות רכות. עם מברשת הכדור, אתה צובע מעלה ומטה ביחס לפרוסה שעליה אתה עובד, מה שמאיץ את התהליך.כעת, ברצונך למקטע את האזורים המאוחדים. לשם כך, הקפד לעבוד בתוך נפח הריאות הכולל ללא מגוון רחב של מקטעים אחרים. באמצעות הכלי Threshold, העלה את הסף העליון כדי לכלול רקמות רכות ואיחודים והגדר את הסף התחתון למינוס 250.שים לב שאתה בוחר הן רקמות רכות, כלי דם והן איחוד, אך בעת לחיצה על החל, נבחרו רק אזורים מאחדים. עכשיו, כדי לקטע את אזורי הזכוכית הקרקעית, אתה בוחר את קטע הזכוכית הקרקעית. שמירה על ההגדרות מהפילוח הקודם, הגדר את הסף ממינוס 750 עד מינוס 250 יחידת Hounsfield.שים לב שערך זה עשוי להשתנות בהתאם להגדרות סריקת CT. תמיד להתאים על פי ההגדרה של אגודת פליישנר של זכוכית קרקע. בחרו אטימות עם הכלי הנראה באופק.לאחר מכן, לחץ על החל. תבחין כי גם רווחים interstitial נבחרו. כדי להתאים, עבור אל הכלי החלק.בחר את המושב המתאים יותר לאלגוריתם הבנייה של סריקת ה- CT שלך. ו כפי שאתה יכול לראות, החללים הבין-שתיים הוסרו. באפשרותך לבדוק את תוצאות הפילוח שלך עבור לעורך פלח השוק, ובאפשרותך להציג דגם תלת-ממד של המקטעים שהגדרת.ניתן להשתמש במ המחוון בצד שמאל כדי להתאים את השקיפות של הדגם. ניתן להשתמש בתצוגת תלת-מימד כדי לאשר את תהליך הפילוח הנכון. כעת יש לנו שלושה מקטעים נפרדים, אחד לנפח הריאות הכולל, והשניים האחרים לממצאים האופייניים של איחודי COVID-19 ושטחי זכוכית קרקעית.באפשרותך לחלץ סטטיסטיקות מסוימות מהמגזר שהגדרת עקב המודול SegmentStatistics. הסר את האפשרות אמצעי אחסון סקלארי, ולאחר מכן יש לך טבלה המבטאת את עוצמת הקול של הריאה הכוללת ואת האזורים המאוחדים ואת אזורי הזכוכית הקרקעית. אתה יכול להשתמש בזה כדי לחשב את חומרת המחלה.באפשרותך גם לייצא את פלח השוק שהגדרת. באפשרותך לעבור למקטע נתונים. לאחר מכן, הפוך לגלוי רק את המקטע שברצונך לייצא, לחיצה על סמל העין.לאחר מכן לחץ באמצעות לחצן העכבר הימני וייצא מפת תוויות בינארית גלויה בלבד. באפשרותך להישאר מפת התוויות כפי שאתה מעדיף. עליך לחזור על התהליך עבור כל פלח שוק שהגדרת.בעשותך כן, יש לך כעת שלוש מפות תוויות המתאימות למקטע שהגדרת. ניתן לייצא אפשרות זו בכל סוג קובץ שאתה מעדיף או מתאים ביותר לניתוח נוסף. בנוסף. בשיטות אלה, חוקרים יכולים להשיג במהירות פילוח מדויק עבור ממצאים פתולוגיים של COVID-19 שעבורם ניתן לחלץ תכונות ספציפיות.מתן ידע כזה לקהילה המדעית, ניתן לפתח שיטות פילוח מדויקות ואוטומטיות לחלוטין ולקבע גורמים פרוגנוסטיים מדויקים.

lung-ct-segmentation-to-identify-consolidations-ground-glass-areas

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

על רקע העיקרון 3Rs, מודלים הנשימה חלופות מחקרים שנעשו בבעלי חיים כמו מתפתחים. במיוחד עבור הערכת סיכונים מחומרים בדרכי הנשימה, יש מחסור של מבחני המתאים. כאן, אנו מתארים את השימוש אמבריולוגיה דיוק-לחתוך פרוסות להערכה לחומרים הנישאים באוויר.

הערכת ציטוטוקסיות ואפקטים Immunomodulatory של חומרים אמבריולוגיה דיוק-לחתוך פרוסות

אולטרסאונד ריאות הוא כלי לא פולשנית ובעל ערך להערכת המיטה של מחלות ריאה neonatal. עם זאת, חוסר היחסי של הנחיות, פרוטוקולים ו התייחסות לסטנדרטים עשוי להגביל היישום שלה. כאן, אנו שואפים לפתח פרוטוקול אבחון אולטרסאונד ריאות neonatal מתוקננים כדי לשמש בקבלת החלטות קליניות.

פרוטוקול והנחיות ריאות בשלב של טיפול אולטרסאונד באבחון מחלות ריאות Neonatal מבוסס על הסכמה מומחה בינלאומי

כאן, אנו מציגים המלצות מעשיות לביצוע טומוגרפיה ממוחשבת ברזולוציה גבוהה של בית החזה עבור אבחון והערכה של טרשת מערכתית הקשורות למחלות ריאות ביניים.

תכונות הדמיה של מחלה מערכתית טרשת נפוצה הקשורים לריאות

אולטרסאונד נקודתי (POCUS) של הריאות מספק תשובות מהירות בתרחישים קליניים המשתנים במהירות. אנו מציגים פרוטוקול יעיל ואינפורמטיבי לרכישת תמונה לשימוש במסגרות טיפול אקוטי.

אולטרסאונד ריאות נקודת טיפול במבוגרים: רכישת תמונה

מטרת מחקר זה היא לפתח מודל דיגיטלי תלת-ממדי חדשני של גושים ריאתיים המשמש גשר תקשורת בין רופאים לחולים ומהווה גם כלי חדשני לאבחון מוקדם ולהערכה פרוגנוסטית.

מודל דיגיטלי תלת ממדי לאבחון וטיפול בגושים ריאתיים

מחקר זה מציג שיטת שחזור תלת מימדית (3D) עבור הריאה כולה בחולים עם גושים ריאתיים מרובים מוקדמים. הוא מציע הדמיה מקיפה של התפלגות הגושים ואת יחסי הגומלין שלהם עם רקמת הריאה, מפשט את הערכת האבחנה והפרוגנוזה עבור חולים אלה.

שחזור תלת מימדי לכל הריאה עם גושים ריאתיים מרובים מוקדמים

CT ו- 129Xe MRI מספקים מידע משלים על מבנה הריאות שניתן לנצל לניתוח אזורי באמצעות רישום תמונה. כאן, אנו מספקים פרוטוקול הבונה מהספרות הקיימת עבור רישום תמונה 129Xe MR ל- CT באמצעות פלטפורמות קוד פתוח.

דימות ריאתי רב-מודאלי: שימוש במידע משלים מ-CT ו-MRI 129Xe היפרפולרי להערכת מבנה הריאות

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לשימוש בטומוגרפיה מיקרו-ממוחשבת (מיקרו-CT) כדי לכמת אזורים מאווררים במודל פיברוזיס ריאתי חד צדדי המושרה על ידי בלאומיצין באמצעות החדרה תוך קנה הנשימה בצד הנגע.

ניתוח נפח ריאות חד צדדי באמצעות מיקרו-CT להערכה משופרת של פיברוזיס ריאתי במודלים פרה-קליניים

כאן, אנו מציגים פרוטוקול ליישום POCUS ליד מיטת המטופל בניהול ARDS בתוך יחידת טיפול נמרץ. הוא מפרט טכניקות סטנדרטיות להערכות ריאות, לב, סרעפת, ורידים וקיבה להכוונת אוורור, חיזוי גמילה ומניעת סיבוכים.

יישום אולטרסונוגרפיה בנקודת טיפול (POCUS) בניהול תסמונת מצוקה נשימתית חריפה (ARDS) ביחידת טיפול נמרץ

דלקת ריאות היא אחת מעשר סיבות מוות המובילות בטכניקות לאוסטאופתיה ארה"ב מניפולטיביות (OMT) עשוי להיות מנוצל כטיפול משלים לטיפול בדלקת ריאות כדי לשפר את התפקוד ביומכנית וחיסון; וסופו של דבר, כדי להפחית את השהייה בבית חולים, משך האנטיביוטיקה, שכיחות של אי ספיקת נשימתית, ותמותה. במאמר וידאו זה, נסקור מחקרים אקראיים מבוקרים על השימוש בOMT בחולי דלקת ריאות, כמו גם להפגין ספציפי ידיים על טכניקות שמבוצעות באופן שיגרתי על ידי רופאים אוסטיאופתי בעת טיפול בדלקות ריאה.

מניפולטיבי טיפול אוסטיאופתי ככלי משלים שימושי עבור דלקת ריאות

למד שיטת סגמנטציה יעילה לסריקות CT ריאות באמצעות תוכנת 3D Slicer. שיטה זו מאפשרת זיהוי מדויק של אזורי זכוכית טחון ואיחודים לצורך ניתוח רדיומי ושיפור האבחון של דלקת ריאות SARS-CoV.

פילוח CT ריאות לזיהוי איחודים ואיזורי זכוכית טחון עבור תבשיס כמותי של דלקת ריאות SARS-CoV

גלה סרטונים נוספים