SARS-CoV 폐렴의 정량적 적 인 축전을위한 통합 및 지상 유리 영역을 식별하는 폐 CT 세분화

요약

이 프로토콜의 목적은 추가 방사선 학 분석에 사용하기 위해 고해상도 CT 스캔에 대한 관심의 양을 분할하는 시간 효율적인 방법을 제공하는 것입니다.

초록

세분화는 방사선학과 기계 학습이 잠재력이 커짐에 따라 방사선 학자와 연구자들이 직면한 복잡한 작업입니다. 이 프로세스는 자동, 반자동 또는 수동일 수 있으며, 첫 번째 프로세스는 충분히 정확하거나 쉽게 재현할 수 없으며, 고해상도 인수를 가진 대규모 지구를 포함할 때 마지막으로 지나치게 시간이 많이 소요됩니다.

가슴의 고해상도 CT는 수백 개의 이미지로 구성되어 있으며, 이것은 수동 접근 방식을 지나치게 많이 소비합니다. 더욱이, 당면한 변경은 일반적인 외관에서 분별될 전문가 평가가 필요합니다; 따라서 세분화 과정에 대한 반자동 접근법은, 우리의 지식의 최고에, 그들의 특징이 아직도 알려지지 않은 경우에 특히, 폐염을 분할할 때 가장 적합합니다.

COVID-19의 화상 진찰에 우리의 연구소에서 수행 된 연구를 위해, 우리는 3D 슬라이서를 채택, 하버드 대학에서 생산 프리웨어 소프트웨어, 그리고 화기 폐의 빠르고 정확한 세분화를 달성하기 위해 페인트 브러시 악기와 임계 값을 결합, 지상 유리 불투명도, 및 통합. 복잡한 경우에 직면할 때, 이 방법은 여전히 적절한 수동 조정을 위해 상당한 시간이 필요하지만, 영향을받는 폐 완두엽종의 백분율 계산 또는 접지 유리 영역의 질감 분석과 같은 추가 분석에 사용할 세그먼트를 정의하는 매우 효율적인 평균을 제공합니다.

서론

현재, 세계는 건강 비상 사태에 직면하고있다, 소설 코로나 바이러스에 의해 발생 전염병, 사스 - CoV2. 현재까지 COVID-19 감염의 생리병리학에 관한 많은 측면이 아직 불분명하더라도 "조상" SARS1 및 MERS와 여러 가지 특성을 공유합니다. 특히, 비리온 스파이크 단백질이 폐포 내피 세포상에 잘 표현되는 수용체인 안지오텐신 변환 효소 유형-2와 상호 작용하는 것이 입증되었지만, 따라서 전신^증상을줄 수 있는 잠재력을 갖는 1.

진단을 위해, 현재 표준은 인두 면봉에 수행 된 테스트 인 실시간 역 전사 -폴리머 라제 연쇄 반응 (rt-PCR)입니다. 방사선 화상 진찰은 질병의 검출을 위한 진단 경로에서 공식적으로 인식되지 않더라도, 고해상도 컴퓨터 단층 촬영 (HRCT)는 rt-PCR의 상대적으로 낮은 감도, 특수 실험실및 필요한 시약의 현재 희소성 및 고연사 의존성 때문에 영향 받은 환자의 임상 및 역학 관리에 귀중한 원조가 될 것으로 판명되었습니다.

북미 방사선 학회 (RSNA)는 흉부 방사선학 의 사회와 미국 방사선학 대학 (ACR)이 승인 한 합의 성명을 발표했으며, COVID19의 CT 출현을 보고 표준화하기 위해 4 가지 범주로 ....

프로토콜

이 프로토콜은 기관 인간 연구 윤리위원회의 지침을 따릅니다.

1. DICOM 이미지 다운로드

1. DICOM 이미지를 다운로드하고 3D 소프트웨어가 설치된 세분화 전용 워크스테이션에서 전송합니다. 개인용 컴퓨터에서 작업할 계획인 경우 DICOM 데이터를 익명화합니다.

2. 3D 슬라이서 소프트웨어에 대한 HRCT 연구 가져오기

1. 소프트웨어 오프닝 화면(드롭다운 메뉴의 슬라이서에 오신 것을 환영합니다 섹션에 해당)에서 로드 DICOM 데이터를선택합니다. 또는 도구 모음의 왼쪽 위 모서리에 있는 DCM 아이콘을 선택합니다.
2. DICOM 브라우저 패널의 왼쪽 위 모서리에서 가져오기를선택한 다음 HRCT 스터디의 위치를 선택합니다. DCM 이미지가 있는 폴더를 선택한 다음 가져오기를 선택합니다.
3. HRCT 스터디를 성공적으로 가져오면 로드 버튼을 클릭합니다.

결과

제안된 방법은 시험 과 오류를 통해 정제되었습니다, 양성 rt-PCR 시험으로 COVID-19 폐렴에 의해 영향을 받은 117명의 환자에 그것을 시험했습니다.

짧은 학습 곡선 후 세그먼트를 얻는 데 필요한 시간은 프레젠테이션 패턴에 따라 5분에서 15분까지 다양할 수 있습니다.

도 1에도시된 바와 같이, 메서드는 정확한 세그먼트를 산출합니다: 이것은 HRCT와의 정확한 대응을 눈치채서 관찰할 수 있다. 3D 렌더링은 통신을 평가하고 세분화 결과를 신속하게 검토하는 데 도움이 됩니다. 영향을받는 폐 당면종의 양에 대한 정량적 평가를 얻을 수 있으며, 콜롬비 외⁶ 및 란자 외^13에서보고 된 결과를 복제할 수 있다.

토론

세분화는 현대 정량 방사선학 연구를 수행하기위한 기본 단계를 나타내며 방사선 학 또는 질감 분석 기술을 적용하는 데 필요합니다. 폐에 있는 병리학적인 사실 인정은 정의된 해부학 적인 국경의 부족 및 건강한 지역에 비교될 때 감쇠 값에 있는 작은 다름을 위해 세그먼트에 가장 도전적인 의 한을 나타냅니다.

소스 이미지는 가능한 경우, 특히 병리학 적 영역에서 최소한의 유물을 제시해야하며, 호흡 을 유지하는 데 타협하는 질병을 연구 할 때 때로는 달성하기가 어렵습니다. 따라서 연구원은 손상된 HRCD를 제외하거나 아티팩트 전용 세그먼트를 정의하여 추가 분석에서 제거하는 것을 고려할 수 있습니다.

폐 세그먼트에 더 빠르고 자동화된 작동을 허용하는 "흉부 이미징 플랫폼"^11이라고불리는 3D 슬라이서에 대한 확장을 설치할 수 있습니다. GGO와 통합이 이 논문에서 탐구한 병리학의 경우 하위 흉막 분.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
CT 스캐너	General Electrics Healthcare	64-MDCT VCT lightSpeed	HRCT 획득에 사용되는 CT 스캐너
데스크탑 컴퓨터	ThinkCentre		DICOM 파일을 다운로드하고 3D 슬라이서를 실행하는 데 사용되는 컴퓨터