Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Trójwymiarowa rekonstrukcja całego płuca z wczesnymi mnogimi guzkami płucnymi

2.5K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/65786

⸱

13 października 2023

 ,  ,  , 

W tym artykule

Podsumowanie

To badanie wprowadza trójwymiarową (3D) metodę rekonstrukcji całego płuca u pacjentów z wczesnymi mnogimi guzkami płucnymi. Oferuje kompleksową wizualizację rozmieszczenia guzków i ich wzajemnego oddziaływania z tkanką płucną, upraszczając ocenę diagnozy i rokowania dla tych pacjentów.

Streszczenie

Dla pacjentów z wczesnymi mnogimi guzkami płucnymi, z punktu widzenia diagnostyki, istotne jest określenie przestrzennego rozmieszczenia, rozmiaru, lokalizacji i związku z otaczającą tkanką płucną tych guzków w całym płucu. Ma to kluczowe znaczenie dla identyfikacji zmiany pierwotnej i opracowania bardziej naukowo uzasadnionych planów leczenia dla lekarzy. Jednak metody rozpoznawania wzorców oparte na widzeniu maszynowym są podatne na wyniki fałszywie dodatnie i fałszywie ujemne, a zatem nie mogą w pełni spełnić wymagań klinicznych w tym zakresie. Metody wizualizacji oparte na projekcji maksymalnej intensywności (MIP) mogą lepiej zilustrować lokalne i indywidualne guzki płucne, ale brakuje makroskopowego i holistycznego opisu rozmieszczenia i cech przestrzennych wielu guzków płucnych.

Dlatego w tym badaniu zaproponowano metodę rekonstrukcji 3D całego płuca. Wyodrębnia kontur 3D płuca za pomocą technologii przetwarzania obrazu medycznego na tle całego płuca i wykonuje rekonstrukcję 3D płuca, tętnicy płucnej i wielu guzków płucnych w przestrzeni 3D. Metoda ta może kompleksowo zobrazować rozmieszczenie przestrzenne i cechy radiologiczne wielu guzków w całym płucu, zapewniając prosty i wygodny sposób oceny diagnozy i rokowania wielu guzków płucnych.

Wprowadzenie

Wczesne liczne guzki płucne, które są małymi, okrągłymi naroślami na płucu, mogą być łagodne lub złośliwe1,2,3. Chociaż pojedyncze guzki płucne są łatwiejsze do zdiagnozowania i leczenia, pacjenci z wczesnymi mnogimi guzkami płucnymi stoją przed poważnymi wyzwaniami diagnostycznymi i terapeutycznymi. Aby opracować skuteczne plany leczenia, konieczne jest dokładne określenie rozmieszczenia przestrzennego, rozmiaru, lokalizacji i związku z otaczającą tkanką płucną tych guzków w całym płucu4,5. Trad....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

Dla niniejszego badania, uzyskano zgodę etyczną od Komisji Etyki Szpitala Dongzhimen, powiązanego z Pekińskim Uniwersytetem Medycyny Chińskiej (DZMEC-KY-2019.90). W tym konkretnym przypadku przedstawiono metodyczny opis podejścia badawczego, przedstawiając przypadek 65-letniej pacjentki z mnogimi guzkami płucnymi. Pacjentka ta wyraziła świadomą zgodę na diagnozę poprzez modelowanie cyfrowe i zezwoliła na wykorzystanie jej danych do celów badań naukowych. Funkcja rekonstrukcji modelu wywodzi się z dostępnego na rynku narzędzia programowego (patrz tabela materiałów).

1. Przygotowanie danych i transformacja izowokseli

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Na etapie wstępnego przetwarzania danych pierwszym krokiem powinno być sortowanie danych DICOM (Rysunek 1), aby zapewnić prawidłową sekwencję skanowania dla każdej warstwy podczas rekonstrukcji 3D. Następnie przeprowadza się transformację izotropową, aby uzyskać odpowiedni stosunek proporcji objętości 3D (Rysunek 2). Po tym filtrowanie przestrzenne jest stosowane do oryginalnej objętości 3D (Rysunek 3>) w celu wyeliminowania sygnałó.......

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Badania te wprowadzają unikalne podejście do tworzenia kompletnej trójwymiarowej (3D) rekonstrukcji całego płuca, wykorzystując zaawansowane techniki przetwarzania obrazów medycznych w celu nakreślenia kształtu 3D płuca w kontekście pełnego skanu klatki piersiowej. Technika ta zapewnia bardziej precyzyjne i dokładne zobrazowanie układu przestrzennego i charakterystyki radiologicznej wczesnych guzków mnogich w całym płucu. Badanie to stanowi cenny wkład w zwiększenie dokładności i skuteczności strategii diagnostycznych i .......

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Autorzy nie mają do ujawnienia żadnych konfliktów interesów. Narzędzie programowe do rekonstrukcji modelu guzka płucnego, wymienione w Tabeli Materiałów tego badania, jest komercyjnym oprogramowaniem firmy Beijing Intelligent Entropy Science & Technology Co Ltd. Prawa własności intelektualnej do tego narzędzia programowego należą do firmy.

Podziękowania

Ta publikacja była wspierana przez piąty krajowy program badań klinicznych nad doskonałymi talentami tradycyjnej medycyny chińskiej, zorganizowany przez Krajową Administrację Tradycyjnej Medycyny Chińskiej. Oficjalny link do sieci to http://www.natcm.gov.cn/renjiaosi/zhengcewenjian/2021-11-04/23082.html.

....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
MATLABMathWorks 2022BObliczenia i wizualizacja 
Narzędzia do modelowaniainteligentnej entropiiguzka płucnego V1.0Beijing Intelligent Entropy Science & Technology Co Ltd.
Modelowanie do fuzji CT/MRI

Bibliografia

  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.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Przeglądaj więcej artykułów

Modelowanie całych płucprzetwarzanie obrazów medycznychsegmentacja guzków płucnychgłębokie uczeniedane DICOMrozkład przestrzennywizualizacja 3Dobrazowanie w programie MATLAB