Techniques de rendu d’image dans la tomographie calculée post mortem : Évaluation de la santé et du profil biologiques chez les cétacés échoués
Summary
Le programme d’intervention en cas d’échouage des cétacés de Hong Kong a incorporé la tomographie calculée post mortem, qui fournit des renseignements précieux sur la santé biologique et le profil des animaux décédés. Cette étude décrit 8 techniques de rendu d’image qui sont essentielles pour l’identification et la visualisation des résultats post mortem chez les cétacés échoués, ce qui aidera les cliniciens, les vétérinaires et le personnel d’intervention d’échouage dans le monde entier à utiliser pleinement la modalité radiologique.
Abstract
Avec 6 ans d’expérience dans la mise en œuvre de la virtopsy régulièrement dans le programme de réponse à l’échouage des cétacés de Hong Kong, les procédures de virtopsy normalisées, l’acquisition post mortem de la tomographie calculée (PMCT), le postprocessage et l’évaluation ont été établis avec succès. Dans ce programme pionnier d’intervention en échouage virtopsy des cétacés, le PMCT a été exécuté sur 193 cétacés échoués, fournissant des résultats post mortem pour aider l’autopsie et faire la lumière sur la santé biologique et le profil des animaux. Cette étude visait à évaluer 8 techniques de rendu d’image dans le PMCT, y compris la reconstruction multiplanaire, la réforme planaire incurvée, la projection d’intensité maximale, la projection d’intensité minimale, le rendu direct du volume, la segmentation, la fonction de transfert et le rendu du volume de perspective. Illustrées d’exemples pratiques, ces techniques ont permis d’identifier la plupart des résultats des PARTICULES chez les cétacés échoués et ont servi d’outil pour étudier leur santé et leur profil biologiques. Cette étude pourrait guider les radiologistes, les cliniciens et les vétérinaires dans le domaine souvent difficile et compliqué du rendu et de l’examen de l’image du PMCT.
Introduction
Virtopsy, également connu sous le nom d’imagerie post mortem (PM), est l’examen d’une carcasse avec des modalités avancées d’imagerie transversale, y compris la tomographie calculée post mortem (PMCT), l’imagerie par résonance magnétique post mortem (PMMRI), et l’échographie1. Chez l’homme, PMCT est utile dans l’étude des cas traumatiques d’altérations squelettiques2,3, corps étrangers, résultats gazeux4,5,6, et les pathologies du système vasculaire7,8,9. Depuis 2014, la virtopsy est régulièrement mise en œuvre dans le programme d’intervention en échouage des cétacés de Hong Kong1. Le PMCT et le PMMRI sont en mesure de décrire des résultats patho-morphologiques sur des carcasses trop décomposées pour être évaluées par autopsie conventionnelle. L’évaluation radiologique non invasive est objective et numériquement storable, permettant un second avis ou des études rétrospectives des années plus tard1,10,11. Virtopsy est devenu une technique alternative précieuse pour fournir de nouvelles idées des résultats de PM chez les animaux marins échoués12,13,14,15,16. Combiné avec l’autopsie, qui est l’étalon-or pour expliquer la reconstruction pathophysiologique et la cause de la mort17, la santé biologique et le profil des animaux peuvent être abordés. Virtopsy a été progressivement reconnu et mis en œuvre dans les programmes d’intervention d’échouage dans le monde entier, y compris, mais sans s’y limiter, le Costa Rica, le Japon, la Chine continentale, la Nouvelle-Zélande, Taiwan, la Thaïlande et les États-Unis1.
Les techniques de rendu d’image en radiologie utilisent des algorithmes informatiques pour transformer les nombres en informations sur le tissu. Par exemple, la densité radiologique est exprimée dans les rayons X conventionnels et le CT. La grande quantité de données volumétriques est stockée dans le format Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM). Les images CT peuvent être utilisées pour produire des données voxel isotropes à l’aide de rendu d’image bidimensionnel (2D) et tridimensionnel (3D) dans une station de travail 3D postprocessante pour la visualisation haute résolution18,19. Les données quantitatives et les résultats sont mappés pour transformer les images axiales acquises en série en images 3D avec des paramètres à l’échelle grise ou de couleur19,20,21. Le choix d’une méthode appropriée de visualisation des données à partir de diverses techniques de rendu est un déterminant technique essentiel de la qualité de visualisation, ce qui affecte de manière significative l’analyse et l’interprétation des résultats radiologiques21. Ceci est particulièrement essentiel pour le travail d’échouage qui implique le personnel sans aucune formation en radiologie, qui ont besoin de comprendre les résultats dans des circonstances différentes17. L’objectif de la mise en œuvre de ces techniques de rendu d’image est d’améliorer la qualité sur la visualisation des détails anatomiques, des relations et des résultats cliniques, ce qui augmente la valeur diagnostique de l’imagerie et permet une restitution efficace des régions définies d’intérêt17,19,22,23,24,25.
Bien que les images axiales primaires de CT/MRI contiennent la plupart des informations, elles peuvent limiter le diagnostic ou la documentation précis des pathologies car les structures ne peuvent pas être vues dans divers plans orthogonaux. La réforme de l’image à d’autres plans anatomiquement alignés permet la visualisation des relations structurelles d’une autre perspective sans avoir à repositionner le corps26. Comme l’anatomie médicale et les données de médecine légale sont principalement de nature 3D, les images pmct codées en couleur et les images reconstruites en 3D sont préférées aux images à l’échelle grise et aux images en tranches 2D en raison de l’amélioration de la compréhension et de l’adéquation pour les décisions de la salle d’audience27,28. Avec les progrès de la technologie PMCT, un souci d’exploration de visualisation (c.-à-d. la création et l’interprétation de l’image 2D et 3D) dans l’enquête sur les cétacés PM a été soulevée12,29. Diverses techniques de rendu volumétrique dans le poste de travail en radiologie permettent aux radiologistes, aux techniciens, aux cliniciens de référence (p. ex., les vétérinaires et aux scientifiques des mammifères marins) et même aux profanes (p. ex., le personnel d’intervention en échouage, les agents gouvernementaux et le grand public) de visualiser et d’étudier les régions d’intérêt. Pourtant, le choix d’une technique appropriée et la confusion de la terminologie demeurent un enjeu majeur. Il est nécessaire de comprendre le concept de base, les forces et les limites des techniques communes, car il influencerait de manière significative la valeur diagnostique et l’interprétation des résultats radiologiques. L’utilisation abusive des techniques peut générer des images trompeuses (p. ex., des images qui présentent des distorsions, des erreurs de rendu, des bruits de reconstruction ou des artefacts) et conduire à un diagnostic incorrect30.
La présente étude vise à évaluer 8 techniques essentielles de rendu d’image dans le PMCT qui ont été utilisées pour identifier la plupart des résultats des PARTICULES dans les cétacés échoués dans les eaux de Hong Kong. Des descriptions et des exemples pratiques de chaque technique sont fournis pour guider les radiologistes, les cliniciens et les vétérinaires du monde entier dans le domaine souvent difficile et compliqué du rendu et de l’examen de l’image du PMCT pour l’évaluation de la santé et du profil biologiques.
Protocol
Representative Results
Discussion
Pour la visualisation claire des ensembles de données virtopsy, 8 techniques de rendu d’image, consistant en un rendu 2D et 3D, ont été systématiquement appliquées à chaque carcasse échouée pour l’étude des PARTICULES de leur santé biologique et de leur profil. Ces techniques de rendu comprenaient le MPR, le CFCP, le MIP, le MinIP, le DVR, la segmentation, le TF et le PVR. Diverses techniques de rendu sont complétées avec ajustement de fenêtre. Les concepts de chaque technique de réforme d’image et le…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Les auteurs tiennent à remercier le Département de l’agriculture, de la pêche et de la conservation du Gouvernement de la Région administrative spéciale de Hong Kong pour le soutien continu apporté à ce projet. L’appréciation sincère est également accordée aux vétérinaires, au personnel et aux bénévoles du Laboratoire d’animaux aquatiques Virtopsy, de l’Université de la ville de Hong Kong, de la Fondation de conservation ocean park de Hong Kong et d’Ocean Park Hong Kong pour avoir payé beaucoup d’efforts sur la réponse à l’échouage dans ce projet. Une gratitude particulière est due aux techniciens du CityU Veterinary Medical Centre et du Hong Kong Veterinary Imaging Centre pour l’exploitation des unités de CT et d’IRM pour la présente étude. Les opinions, constatations, conclusions ou recommandations exprimées ici ne reflètent pas nécessairement les points de vue du Fonds d’amélioration de l’écologie marine ou du syndic. Ce projet a été financé par le Hong Kong Research Grants Council (numéro de subvention : UGC/FDS17/M07/14) et le Marine Ecology Enhancement Fund (numéro de subvention : MEEF2017014, MEEF2017014A, MEEF2019010 et MEEF2019010A), Marine Ecology Enhancement Funds, Marine Ecology & Fisheries Enhancement Funds Trustee Limited. Un grand merci au Dr María José Robles Malagamba pour l’édition anglaise de ce manuscrit.
Materials
| Aquarius iNtuition workstation | TeraRecon Inc | NA | |
| Siemens 64-row multi-slice spiral CT scanner Somatom go.Up | Siemens Healthineers | NA |
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