Postmortem Bilgisayarlı Tomografide Görüntü Oluşturma Teknikleri: Mahsur Cetaceans'da Biyolojik Sağlık ve Profilin Değerlendirilmesi
Summary
Hong Kong cetacean stranding yanıt programı biyolojik sağlık ve ölen hayvanların profili hakkında değerli bilgiler sağlayan postmortem bilgisayarlı tomografi, dahil etti. Bu çalışmada, klinisyenler, veterinerler ve dünya çapında mahsur kalan müdahale personelinin radyolojik yöntemden tam olarak yararlanmalarına yardımcı olacak, mahsur kalmış cetaceanlarda postmortem bulguların tanımlanması ve görselleştirilmesi için gerekli olan 8 görüntü oluşturma tekniği açıklanmaktadır.
Abstract
Hong Kong cetacean stranding yanıt programı, standart virtopsi prosedürleri, postmortem bilgisayarlı tomografi (PMCT) edinimi, postprocessing ve değerlendirme içine rutin virtopsi uygulanmasında 6 yıllık deneyimi ile başarıyla kurulmuştur. Bu öncü cetacean virtopsy stranding yanıt programında, PMCT 193 mahsur cetaceans üzerinde yapıldı, necropsy yardımcı olmak için postmortem bulgular sağlayan ve hayvanların biyolojik sağlık ve profili ışık tutmak. Bu çalışmada PMCT’de çok düzlemsel rekonstrüksiyon, eğri düzlemsel reformasyon, maksimum yoğunluklu projeksiyon, minimum yoğunluk projeksiyonu, doğrudan hacim işleme, segmentasyon, aktarım fonksiyonu ve perspektif hacim oluşturma dahil 8 görüntü oluşturma tekniğinin değerlendirilmesi amaçlandı. Pratik örneklerle resimlenen bu teknikler, mahsur kalmış cetaceans PM bulgularının çoğunu tespit başardık ve biyolojik sağlık ve profil araştırmak için bir araç olarak görev yaptı. Bu çalışma, pmct görüntü oluşturma ve gözden geçirme genellikle zor ve karmaşık bölge ile radyologlar, klinisyenler ve veterinerler rehberlik edebilir.
Introduction
Virtopsi, ayrıca postmortem (PM) görüntüleme olarak bilinen, postmortem bilgisayarlı tomografi (PMCT), postmortem manyetik rezonans görüntüleme (PMMRI) ve ultrasonografi1dahil olmak üzere gelişmiş kesitsel görüntüleme yöntemleri ile bir karkas muayene edilir. İnsanlarda, PMCT iskelet değişiklikleri travmatik durumlarda araştırılmasında yararlıdır2,3, yabancı cisimler, gaz bulguları4,5,6, ve vasküler sistem patolojileri7,8,9. 2014 yılından bu yana, virtopsy rutin Hong Kong cetacean stranding yanıt programı1uygulanmaktadır. PMCT ve PMMRI, konvansiyonel nekropsi tarafından değerlendirilemeyecek kadar çürümüş olan karkaslarda patomormorfolojik bulguları betimleyemektedir. Non-invaziv radyolojik değerlendirme objektif ve dijital olarak storable, ikinci görüş veya retrospektif çalışmalar yıl sonra 1,10,11izin .11 Virtopsy, mahsur kalan deniz hayvanlarında PM bulgularının yeni kavrayışlarını sağlamak için değerli bir alternatif teknik haline gelmiştir12,13,14,15,16. Patofizyolojik rekonstrüksiyonu ve ölüm nedenini açıklamak için altın standart olan nekropsi ile birlikte17,hayvanların biyolojik sağlığı ve profili ele alınabilir. Virtopsy yavaş yavaş kabul edilmiş ve kosta Rika, Japonya, Çin, Yeni Zelanda, Tayvan, Tayland ve ABD1dahil ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere dünya çapında stranding yanıt programları içine uygulanmıştır.
Radyolojide görüntü işleme teknikleri, sayıları doku hakkındaki bilgilere dönüştürmek için bilgisayar algoritmalarını kullanır. Örneğin, radyolojik yoğunluk konvansiyonel X-ışınları ve CT ifade edilir. Çok miktarda hacimsel veri Tıpta Dijital Görüntüleme ve İletişim (DICOM) formatında depolanır. CT görüntüleri yüksek çözünürlüklü görselleştirme için bir postprocessing 3D iş istasyonunda iki boyutlu (2D) ve üç boyutlu (3D) görüntü render kullanarak izotropik voksel veri üretmek için kullanılabilir18,19. Nicel veriler ve sonuçlar gri ölçekli veya renk parametreleri19,20,21ile 3D görüntüler içine seri olarak elde edilen eksenel görüntüleri dönüştürmek için eşlenir. Farklı işleme tekniklerinden uygun bir veri görselleştirme yönteminin seçilmesi, radyolojik bulguların analizini ve yorumlanmasını önemli ölçüde etkileyen görselleştirme kalitesinin önemli bir teknik belirleyicisidir21. Bu, özellikle farklı koşullarda sonuçları anlamak gerekir herhangi bir radyoloji arka plan olmadan personel içeren iplikçik çalışma için önemlidir17. Bu görüntü işleme teknikleri uygulamanın amacı anatomik ayrıntıları, ilişkileri ve klinik bulguların görselleştirme kalitesini artırmak için, hangi görüntüleme tanısal değerini artırır ve ilgi tanımlanan bölgelerin etkili bir yorumu sağlar17,19,22,23,24,25.
Birincil eksenel BT/MRG görüntüleri çoğu bilgi içerse de, çeşitli ortogonal düzlemlerde görülemediğiiçin patolojilerin doğru tanısını veya dokümantasyonlarını sınırlayabilirler. Diğer anatomik olarak hizalanmış düzlemlerde görüntü reformasyonu, gövdeyi yeniden konumlandırmak zorunda kalmadan yapısal ilişkilerin başka bir perspektiften görselleştirilmesine izin verir26. Tıbbi anatomi ve adli patoloji verileri ağırlıklı olarak doğada 3D olduğundan, renk kodlu PMCT görüntüleri ve 3D yeniden oluşturulmuş görüntüler gri ölçekli görüntüler ve 2D dilim görüntüleri mahkeme kararları için geliştirilmiş anlaşılabilirlik ve uygunluk görünümünde tercih edilir27,28. PMCT teknolojisindeki gelişmelerle birlikte, cetacean PM soruşturmasında görselleştirme keşfi (yani 2D ve 3D görüntünün oluşturulması ve yorumlanması) endişesi gündeme gelmiştir12,29. Radyoloji iş istasyonundaki çeşitli hacimsel görüntüleme teknikleri radyologların, teknisyenlerin, başvuran klinisyenlerin (örneğin, veterinerler ve deniz memelileri bilim adamları) ve hatta meslekten olmayanların (örneğin, mahsur kalan mukabele personeli, devlet memurları ve genel halk) ilgi çekici bölgeleri görselleştirmelerine ve incelemelerine olanak sağlar. Ancak, uygun bir teknik seçimi ve terminoloji karışıklık önemli bir konu olmaya devam etmektedir. Radyolojik bulguların tanısal değerini ve yorumlanmasını önemli ölçüde etkileyeceğinden, ortak tekniklerin temel kavramını, güçlü yanlarını ve sınırlamalarını anlamak gerekir. Tekniklerin yanlış kullanımı yanıltıcı görüntüler oluşturabilir (örneğin, bozulmaları olan görüntüler, oluşturma hataları, yeniden yapılanma sesleri veya eşyalar) ve yanlış tanıya yol açabilir30.
Bu çalışma, Hong Kong sularında mahsur kalmış cetaceans PM bulgularının çoğunu tanımlamak için kullanılan PMCT 8 temel görüntü işleme teknikleri değerlendirmek amaçlamaktadır. Her tekniğin açıklamaları ve pratik örnekleri, dünya çapında radyologlara, klinisyenlere ve veterinerlere, biyolojik sağlık ve profilin değerlendirilmesi için PMCT görüntü oluşturma ve gözden geçirmenin genellikle zor ve karmaşık alemi aracılığıyla rehberlik etmek için sağlanmaktadır.
Protocol
Representative Results
Discussion
Virtopsi veri kümelerinin net bir şekilde görüntülenmesi için, 2D ve 3D görüntülemeden oluşan 8 görüntü oluşturma tekniği, pm’nin biyolojik sağlık larını ve profilini incelemesi için düzenli olarak her mahsur karkas için uygulanmıştır. Bu işleme teknikleri MPR, CPR, MIP, MinIP, DVR, segmentasyon, TF ve PVR dahil. Çeşitli görüntüleme teknikleri tamamlayıcı pencereleme ayarı ile birlikte kullanılır. Her görüntü reformasyon tekniği ve avantajları kavramları da açıklanmıştır.</p…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar Tarım, Balıkçılık ve Koruma Bölümü Hong Kong Özel İdari Bölge Hükümeti bu projede sürekli destek için teşekkür etmek istiyorum. Samimi takdir de veterinerler, personel ve Su Hayvanları Virtopsy Lab, City University of Hong Kong, Ocean Park Koruma Vakfı Hong Kong ve Ocean Park Hong Kong bu projede karaya tepki büyük çaba ödemek için gönüllüler için uzatılır. Özel şükran CityU Veteriner Tıp Merkezi ve Hong Kong Veteriner Görüntüleme Merkezi’nde teknisyenler için bu çalışma için CT ve MRI üniteleri işletmek için borçludur. Burada ifade edilen herhangi bir görüş, bulgu, sonuç veya tavsiye, Deniz Ekolojisini Geliştirme Fonu’nun veya Mütevelli Heyeti’nin görüşlerini yansıtmamaktadır. Bu proje Hong Kong Araştırma Hibeleri Konseyi (Hibe numarası: UGC/FDS17/M07/14) ve Deniz Ekolojisini Geliştirme Fonu (hibe numarası: MEEF2017014, MEEF2017014A, MEEF2019010ve MEEF2019010A), Deniz Ekolojisi Geliştirme Fonu, Deniz Ekolojisi Geliştirme Fonu, Deniz Ekolojisi Geliştirme Fonu, Deniz Ekolojisi Geliştirme Fonları Limited Fonları tarafından finanse edilmiştir. Dr María José Robles Malagamba bu el yazması İngilizce düzenleme için özel teşekkürler.
Materials
| Aquarius iNtuition workstation | TeraRecon Inc | NA | |
| Siemens 64-row multi-slice spiral CT scanner Somatom go.Up | Siemens Healthineers | NA |
Riferimenti
- Tsui, H. C. L., Kot, B. C. W., Chung, T. Y. T., Chan, D. K. P. Virtopsy as a revolutionary tool for cetacean stranding programs: Implementation and management. Frontiers in Marine Sciences. , (2020).
- Jacobsen, C., Bech, B. H., Lynnerup, N. A comparative study of cranial, blunt trauma fractures as seen at medicolegal autopsy and by computed tomography. BMC Medical Imaging. 9 (18), 1-9 (2009).
- Jacobsen, C., Lynnerup, N. Craniocerebral trauma–congruence between post-mortem computed tomography diagnoses and autopsy results: a 2-year retrospective study. Forensic Science International. 194 (1-3), 9-14 (2010).
- Plattner, T., et al. Virtopsy-postmortem multislice computed tomography (MSCT) and magnetic resonance imaging (MRI) in a fatal scuba diving incident. Journal of Forensic Sciences. 48 (6), 1347-1355 (2003).
- Jackowski, C., et al. Visualization and quantification of air embolism structure by processing postmortem MSCT data. Journal of Forensic Sciences. 49 (6), 1339-1342 (2004).
- Aghayev, E., et al. Pneumomediastinum and soft tissue emphysema of the neck in postmortem CT and MRI; a new vital sign in hanging. Forensic Science International. 153 (2-3), 181-188 (2005).
- Jackowski, C., Persson, A., Thali, M. J. Whole Body Postmortem Angiography with a High Viscosity Contrast Agent Solution Using Poly Ethylene Glycol as Contrast Agent Dissolver. Journal of Forensic Sciences. 53 (2), 465-468 (2008).
- Jackowski, C., et al. Virtopsy: postmortem minimally invasive angiography using cross section techniques – implementation and preliminary results. Journal of Forensic Sciences. 50 (5), 1175-1186 (2005).
- Grabherr, S., et al. Postmortem CT angiography compared with autopsy: a forensic multicenter study. Radiology. 288 (1), 270-276 (2018).
- Yuen, A. H. L., Tsui, H. C. L., Kot, B. C. W. Accuracy and reliability of cetacean cranial measurements using computed tomography three dimensional volume rendered images. PloS one. 12 (3), 0174215 (2017).
- Kot, B. C. W., Chan, D. K. P., Yuen, A. H. L., Tsui, H. C. L. Diagnosis of atlanto-occipital dissociation: Standardised measurements of normal craniocervical relationship in finless porpoises (genus Neophocaena) using postmortem computed tomography. Scientific Reports. 8, 8474 (2018).
- Chan, D. K. P., Tsui, H. C. L., Kot, B. C. W. Database documentation of marine mammal stranding and mortality: current status review and future prospects. Diseases of Aquatic Organisms. 126 (3), 247-256 (2017).
- Chan, D. K. P., Kot, B. C. W. Cetaceans postmortem multimedia analysis platform (CPMAP): pilot web-accessed database of a virtopsy-driven stranding response program in the Hong Kong waters. Proceedings of International Association for Aquatic Animal Medicine 48th Annual Conference, Cancun, MEX. , (2017).
- Hamel, P. E. S., et al. Postmortem computed tomography and magnetic resonance imaging findings in a case of coinfection of dolphin morbillivirus and Aspergillus fumigatus in a juvenile bottlenose dolphin (Tursiops truncatus). Journal of Zoo and Wildlife Medicine. 51 (2), 448-454 (2020).
- Weisbrod, T. C., Walsh, M. T., Marquardt, S., Giglio, R. F. Computed tomography diagnosis of pneumothorax and cardiac foreign body secondary to stingray injury in a bottlenose dolphin (Tursiops truncatus). Aquatic Mammals. 46 (3), 326-330 (2020).
- Kot, B. C. W., Tsui, H. C. L., Chung, T. Y. T., Lau, A. P. Y. Postmortem neuroimaging of cetacean brains using computed tomography and magnetic resonance imaging. Frontiers in Marine Science. , (2020).
- Lundström, C., et al. State-of-the-art of visualization in post-mortem imaging. Acta Pathologica, Microbiologica, et Immunologica Scandinavica. 120 (4), 316-326 (2012).
- Lipson, S. A. . MDCT and 3D Workstations. , (2006).
- Perandini, S., Faccioli, N., Zaccarella, A., Re, T. J., Mucelli, R. P. The diagnostic contribution of CT volumetric rendering techniques in routine practice. Indian Journal of Radiology and Imaging. 20 (2), 92-97 (2010).
- Pavone, P., Luccichenti, G., Cademartiri, F. From maximum intensity projection to volume rendering. Seminars in Ultrasound, CT and MRI. 22 (5), 413-419 (2001).
- Fishman, E. K., et al. Volume rendering versus maximum intensity projection in CT angiography: what works best, when, and why. RadioGraphics. 26 (3), 905-922 (2006).
- Udupa, J. K. Three-dimensional visualization and analysis methodologies: a current perspective. RadioGraphics. 19 (3), 783-806 (1999).
- Thali, M. J., et al. a new imaging horizon in forensic pathology: virtual autopsy by postmortem multislice computed tomography (MSCT) and magnetic resonance imaging (MRI) – a feasibility study. Journal of Forensic Sciences. 48 (2), 386-403 (2003).
- Dalrymple, N. C., Prasad, S. R., Freckleton, M. W., Chintapalli, K. N. Informatics in radiology (infoRAD): introduction to the language of three-dimensional imaging with multidetector CT. RadioGraphics. 25 (5), 1409-1428 (2005).
- Thali, M. J., et al. Virtopsy – documentation, reconstruction and animation in forensic: individual and real 3D data based geo-metric approach including optical body/object surface and radiological CT/MRI scanning. Journal of Forensic Sciences. 50 (2), 428-442 (2015).
- Tsui, H. C. L., Kot, B. C. W. Role of image reformation techniques in postmortem computed tomography imaging of stranded cetaceans. Proceedings of International Association for Aquatic Animal Medicine 47th Annual Conference. , (2016).
- Ampanozi, G., et al. Format preferences of district attorneys for post-mortem medical imaging reports: understandability, cost effectiveness, and suitability for the courtroom: a questionnaire based study. Legal Medicine (Tokyo). 14 (3), 116 (2012).
- Ebert, L. C., et al. Forensic 3D visualization of CT data using cinematic volume rendering: a preliminary study. American Journal of Roentgenology. 208 (2), 233-240 (2017).
- Alonso-Farré, J. M., et al. Cross-sectional anatomy, computed tomography and magnetic resonance imaging of the head of common dolphin (Delphinus delphis) and striped dolphin (Stenella Coeruleoalba). Anatomia, Histologia, Embryologia. 44 (1), 13-21 (2015).
- Gascho, D., Thali, M. J., Niemann, T. Post-mortem computed tomography: technical principles and recommended parameter settings for high-resolution imaging. Medicine, Science and the Law. 58 (1), 70-83 (2018).
- Lee, E. Y., et al. MDCT evaluation of thoracic aortic anomalies in pediatric patients and young adults: comparison of axial, multiplanar, and 3D images. American Journal of Roentgenology. 182 (3), 777-784 (2004).
- Errickson, D., Thompson, T. J. U., Rankin, B. W. J. The application of 3D visualization of osteological trauma for the courtroom: a critical review. Journal of Forensic Radiology and Imaging. 2 (3), 132-137 (2014).
- Prokop, M., Galanski, M. . Spiral and multislice computed tomography of the body. , (2003).
- Kawel, N., Seifert, B., Luetolf, M., Boehm, T. Effect of slab thickness on the CT detection of pulmonary nodules: use of sliding thin-slab maximum intensity projection and volume rendering. American Journal of Roentgenology. 192 (5), 1324-1329 (2009).
- Vlassenbroek, A. The use of isotropic imaging and computed tomography reconstructions. Comparative Interpretation of CT and Standard Radiography of the Chest, Medical Radiology. , 53-73 (2011).
- van Ooijen, P. M., et al. Noninvasive coronary imaging using electron beam CT: surface rendering versus volume rendering. American Journal of Roentgenology. 180 (1), 223-226 (2003).
- Remy-Jardin, M., Remy, J., Artaud, D., Fribourg, M., Duhamel, A. Volume rendering of the tracheobronchial tree: clinical evaluation of bronchographic images. Radiology. 208 (3), 761-770 (1998).
- Bassett, J. T., Liotta, R. A., Barlow, D., Lee, D., Jensen, D. Colonic perforation during screening CT colonography using automated CO2 insufflation in an asymptomatic adult. Abdominal Imaging. 33 (5), 598-600 (2008).
