Het doel van deze studie is om een nieuw 3D digitaal model van longknobbels te ontwikkelen dat dient als een communicatiebrug tussen artsen en patiënten en ook een geavanceerd hulpmiddel is voor pre-diagnose en prognostische evaluatie.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Een 3D digitaal model voor de diagnose en behandeling van longknobbels
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
De driedimensionale (3D) reconstructie van longknobbels met behulp van medische beelden heeft nieuwe technische benaderingen geïntroduceerd voor het diagnosticeren en behandelen van longknobbeltjes, en deze benaderingen worden geleidelijk erkend en overgenomen door artsen en patiënten. Niettemin is het construeren van een relatief universeel 3D digitaal model van longknobbels voor diagnose en behandeling een uitdaging vanwege apparaatverschillen, opnametijden en knobbeltypen. Het doel van deze studie is om een nieuw 3D digitaal model van longknobbels voor te stellen dat dient als een brug tussen artsen en patiënten en ook een geavanceerd hulpmiddel is voor pre-diagnose en prognostische evaluatie. Veel AI-gestuurde longknobbeldetectie- en herkenningsmethoden maken gebruik van deep learning-technieken om de radiologische kenmerken van longknobbels vast te leggen, en deze methoden kunnen een goede area under-the-curve (AUC) -prestatie bereiken. Vals-positieven en vals-negatieven blijven echter een uitdaging voor radiologen en clinici. De interpretatie en expressie van kenmerken vanuit het perspectief van longknobbelclassificatie en -onderzoek zijn nog steeds onbevredigend. In deze studie wordt een methode voorgesteld voor continue 3D-reconstructie van de hele long in horizontale en coronale posities door bestaande medische beeldverwerkingstechnologieën te combineren. In vergelijking met andere toepasbare methoden stelt deze methode gebruikers in staat om snel pulmonale knobbeltjes te lokaliseren en hun fundamentele eigenschappen te identificeren, terwijl ze ook longknobbels vanuit meerdere perspectieven observeren, waardoor ze een effectiever klinisch hulpmiddel bieden voor het diagnosticeren en behandelen van longknobbels.
Inleiding
De globale incidentie van longknobbels is variabel, maar over het algemeen wordt geschat dat ongeveer 30% van de volwassenen ten minste één longknobbel heeft die zichtbaar is op thoraxfoto's1. De incidentie van longknobbels is hoger in specifieke populaties, zoals zware rokers en mensen met een voorgeschiedenis van longkanker of andere longziekten. Het is belangrijk op te merken dat niet alle longknobbels kwaadaardig zijn, maar een grondige evaluatie is noodzakelijk om maligniteit2 uit te sluiten. De vroege detectie en diagnose van longkanker zijn cruciaal voor het verbeteren van de overlevingskansen, en regelmatige scre....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
OPMERKING: Tijdens de voorbewerkingsfase van de gegevens moeten de originele DICOM-gegevens worden gesorteerd en onderschept om compatibiliteit met verschillende apparaten en consistente resultaten te garanderen. Voor intensiteitsverwerking moet voldoende instelbare capaciteit worden gereserveerd en een continu 3D-perspectief is essentieel voor observatie. In dit protocol wordt een methodische beschrijving van de onderzoeksaanpak gegeven, met een beschrijving van een geval waarbij een 84-jarige vrouwelijke patiënt zich presenteert met longknobbels. Deze patiënte gaf geïnformeerde toestemming voor haar diagnose via digitale modellering en gaf toestemming voor ....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Om de methode toepasbaar te maken op een breder scala aan apparaten, moet de stapelvolgorde van elke scan worden gereorganiseerd op basis van de interne coördinaten van het DICOM-bestandssysteem (figuur 1) om het juiste 3D-volume te genereren (figuur 2). Op basis van de nauwkeurige volumegegevens gebruikten we algoritmische continue reconstructie van de horizontale en coronale MIPs van de long van de patiënt (figuur 4 en
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Verschillende LDCT-apparaten hebben aanzienlijke verschillen in de DICOM-afbeeldingsreeksen die ze uitvoeren, vooral in termen van het beheer van het bestandssysteem. Om het belangrijkste 3D-digitale model van een longknobbel in de latere stadia van het protocol te reconstrueren, is daarom de stap voor het voorbewerken van gegevens bijzonder belangrijk. In de fase van gegevensvoorbereiding en voorbewerking (stap 1.2.2) kan de z-ascoördinaat van de reeks correct worden gesorteerd met behulp van de volgorde in
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De softwaretool voor pulmonale knobbelmodelreconstructie, PulmonaryNodule, is commerciële software van de Beijing Intelligent Entropy Science & Technology Co Ltd. De intellectuele eigendomsrechten van deze softwaretool behoren toe aan het bedrijf. De auteurs hebben geen belangenconflicten bekend te maken.
Dankbetuigingen
Deze publicatie werd ondersteund door het Fifth National Traditional Chinese Medicine Clinical Excellent Talents Research Program, georganiseerd door de National Administration of Traditional Chinese Medicine (http://www.natcm.gov.cn/renjiaosi/zhengcewenjian/2021-11-04/23082.html).
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| MATLAB | MathWorks | 2022B | Computing en visualisatie |
| Tools voor Modellering | Intelligent Entropy | PulmonaryNodule V1.0 | Beijing Intelligent Entropy Science & Technology Co Ltd. Modellering voor CT/MRI fusie |
Referenties
- Mazzone, P. J., Lam, L. Evaluating the patient with a pulmonary nodule: A review. JAMA. 327 (3), 264-273 (2022).
- MacMahon, H., et al. Guidelines for management of incidental pulmonary nodules detected on CT images: From the Fleischner Society 201....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
