O objetivo deste protocolo é fornecer uma maneira eficiente de segmentar volumes de interesse em tomografias computadorizadas de alta resolução para uso para análises mais radiomicas.
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Artigo de método
Segmentação da tomografia pulmonar para identificar consolidações e áreas de vidro moído para assesment quantitativo de pneumonia SARS-CoV
* These authors contributed equally
Neste artigo
Resumo
Resumo
A segmentação é uma tarefa complexa, enfrentada por radiologistas e pesquisadores à medida que a radiomicidade e o aprendizado de máquina crescem em potencialidade. O processo pode ser automático, semiautomático ou manual, o primeiro muitas vezes não sendo suficientemente preciso ou facilmente reproduzível, sendo o último excessivamente demorado quando envolve grandes distritos com aquisições de alta resolução.
Uma tomografia de alta resolução do baú é composta de centenas de imagens, e isso torna a abordagem manual excessivamente demorada. Além disso, as alterações parenchímicas requerem uma avaliação pericial a ser discernida a partir do aparecimento normal; assim, uma abordagem semiautomática para o processo de segmentação é, pelo que sabemos, a mais adequada ao segmentar pneumonias, especialmente quando suas características ainda são desconhecidas.
Para os estudos realizados em nosso instituto sobre a imagem do COVID-19, adotamos o 3D Slicer, um software de freeware produzido pela Universidade de Harvard, e combinamos o limiar com os instrumentos de pincel para alcançar a segmentação rápida e precisa de opacities aeradas, opacities de vidro moído e consolidações. Diante de casos complexos, este método ainda requer um tempo considerável para ajustes manuais adequados, mas fornece uma média extremamente eficiente para definir segmentos a serem utilizados para análise suplementar, como o cálculo do percentual do parenchyma pulmonar afetado ou análise de textura das áreas de vidro moído.
Introdução
No ano atual, o mundo enfrenta uma emergência de saúde, a pandemia causada pelo novo Coronavirus, Sars-CoV2. Mesmo que, até hoje, muitos aspectos relativos à fisiopatologia da infecção pelo COVID-19 ainda não estejam claros, compartilha várias características com seus "ancestrais" SARS1 e MERS. Em particular, foi comprovado que as proteínas de pico de virion interagem com a Enzima Conversante de Angiotensina Tipo-2, um receptor bem representado nas células endoteliais alveolares, mas onipresente no organismo humano, tendo assim a potencialidade de dar sintomas sistêmicos1.
Para o diagnóstico, o padrão atual é a reaçã....
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Protocolo
Este protocolo segue as diretrizes do comitê institucional de ética em pesquisa humana.
1. Baixar as imagens do DICOM
- Baixe as imagens DICOM e transfira-as na estação de trabalho dedicada à segmentação, com o software 3D instalado. Se planeja trabalhar em um computador pessoal, anonimize os dados do DICOM.
2. Importar o estudo HRCT sobre o software 3D Slicer
- Na tela de abertura do software (correspondente à seção Bem-vindo ao Cortador no menu suspenso) selecione Carregar dados DICOM. Alternativamente, selecione o ícone <....
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Resultados
O método proposto foi refinado através de tentativas e erros, testando-o em 117 pacientes afetados por pneumonia COVID-19 com um teste de rt-PCR positivo.
Após uma pequena curva de aprendizado, o tempo necessário para obter os segmentos pode variar de 5 a 15 minutos, dependendo do padrão de apresentação.
Como mostrado na Figura 1,o método produz segmentos precisos: isso pode ser observado notando a correspondência exata com o HRCT. A renderização 3D.......
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Discussão
A segmentação representa um passo fundamental para a realização de estudos modernos de radiologia quantitativa, e é necessário aplicar técnicas de radiomics ou análise de textura. Os achados patológicos nos pulmões representam um dos mais desafiadores para o segmento, pela falta de fronteiras anatômicas definidas e uma pequena diferença no valor da atenuação quando comparadas às áreas saudáveis.
As imagens de origem devem apresentar um mínimo de artefatos, se possível, especialmente nas áreas .......
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Divulgações
Nenhum dos autores tem conflitos de interesses.
Agradecimentos
Este trabalho foi apoiado por financiamento do Departamento de Radiologia da Universidade de Bolonha.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Scanner de TC | General Electrics Healthcare | 64-MDCT VCT lightSpeed | O scanner de TC usado para aquisições de TCC |
| Computador de mesa | ThinkCentre | O computador usado para baixar os arquivos DICOM e executar o 3D Slicer |
Referências
- Zheng, Y., et al. COVID-19 and the cardiovascular system. Nature Reviews Cardiology. 17, 259-260 (2020).
- Simpson, S., et al.
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Reimpressões e permissões
