Bildegjengivelsesteknikker i Postmortem Computered Tomografi: Evaluering av biologisk helse og profil i strandede Cetaceans

Summary

Hong Kong cetacean stranding responsprogrammet har innlemmet postmortem computertomografi, som gir verdifull informasjon om den biologiske helsen og profilen til de avdøde dyrene. Denne studien beskriver 8 bildegjengivelsesteknikker som er avgjørende for identifisering og visualisering av postmortemfunn i strandede cetaceans, som vil hjelpe klinikere, veterinærer og stranding responspersonell over hele verden for å utnytte den radiologiske modaliteten fullt ut.

Abstract

Med 6 års erfaring i å implementere virtopsy rutinemessig inn i Hong Kong cetacean stranding responsprogram, standardiserte virtopsy prosedyrer, postmortem computertomografi (PMCT) oppkjøp, etterbehandling, og evaluering ble vellykket etablert. I denne pioneren cetacean virtopsy stranding responsprogram, PMCT ble utført på 193 strandet cetaceans, gi postmortem funn for å hjelpe necropsy og kaste lys over biologisk helse og profil av dyrene. Denne studien hadde som mål å vurdere 8 bildegjengivelsesteknikker i PMCT, inkludert multiplanarrekonstruksjon, buet planreformasjon, maksimal intensitetsprojeksjon, minimum intensitetsprojeksjon, direkte volumgjengivelse, segmentering, overføringsfunksjon og perspektivvolumgjengivelse. Illustrert med praktiske eksempler, disse teknikkene var i stand til å identifisere de fleste av PM funn i strandet cetaceans og fungerte som et verktøy for å undersøke deres biologiske helse og profil. Denne studien kan veilede radiologer, klinikere og veterinærer gjennom det ofte vanskelige og kompliserte riket av PMCT-bildegjengivelse og gjennomgang.

Introduction

Virtopsy, også kjent som postmortem (PM) avbildning, er undersøkelsen av et med avanserte tverrsnittsavbildningsmodaliteter, inkludert postmortem computertomografi (PMCT), postmortem magnetisk resonansavbildning (PMMRI) og ultrasonografi¹. Hos mennesker er PMCT nyttig i å undersøke traumatiske tilfeller av skjelettendringer^2,3, fremmedlegemer, gassfunn^4,,5,,6og patologier i det vaskulære systemet^7,8,9. Siden 2014 har virtopsy blitt rutinemessig implementert i Hong Kong cetacean stranding responsprogram¹. PMCT og PMMRI er i stand til å skildre pato-morfologiske funn på som er for nedbrutt til å bli evaluert av konvensjonell necropsy. Den ikke-invasive radiologiske vurderingen er objektiv og digitalt storbar, slik at andre mening eller retrospektive studier år^{senere 1,10,11}. Virtopsy har blitt en verdifull alternativ teknikk for å gi ny innsikt av PM funn i strandet marine dyr^{12,13,14,15,16}. Kombinert med necropsy, som er gullstandarden for å forklare patofysiologisk^{rekonstruksjon og dødsårsak 17}, kan dyrenes biologiske helse og profil tas opp. Virtopsy har blitt gradvis anerkjent og implementert i stranding responsprogrammer over hele verden, inkludert, men ikke begrenset til Costa Rica, Japan, Fastlands-Kina, New Zealand, Taiwan, Thailand og USA¹.

Bildegjengivelsesteknikker i radiologi bruker dataalgoritmer til å forvandle tall til informasjon om vevet. For eksempel uttrykkes radiologisk tetthet i konvensjonelle røntgenstråler og CT. Den enorme mengden volumetriske data lagres i Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM)-format. CT-bilder kan brukes til å produsere isotropiske voxel-data ved hjelp av todimensjonale (2D) og tredimensjonale (3D) bildegjengivelse i en postprosessering 3D-arbeidsstasjon for visualisering med høy oppløsning^18,,19. Kvantitative data og resultater tilordnes for å transformere serielt anskaffede aksiale bilder til 3D-bilder med gråskala- eller^{fargeparametere 19,,20,,21}. Å velge en passende datavisualiseringsmetode fra ulike gjengivelsesteknikker er en viktig teknisk determinant for visualiseringskvaliteten, noe som i betydelig grad påvirker analysen og tolkningen av radiologiske^{funn 21}. Dette er spesielt viktig for stranding arbeid som involverer personell uten radiologi bakgrunn, som trenger å forstå resultatene i ulike omstendigheter¹⁷. Målet med å implementere disse bildegjengivelsesteknikkene er å forbedre kvaliteten på visualiseringen av anatomiske detaljer, relasjoner og kliniske funn, noe som øker den diagnostiske verdien av bildebehandling og tillater en effektiv gjengivelse av de definerte områdene^{av interesse 17,,19,,22,,23,,24,,25}.

Selv om de primære aksiale CT/MR-bildene inneholder mest informasjon, kan de begrense nøyaktig diagnose eller dokumentasjon av patologier, da strukturer ikke kan ses i ulike ortogonale plan. Bildereformasjon ved andre anatomisk justerte fly tillater visualisering av strukturelle relasjoner fra et annet perspektiv uten å måtte omplassere kroppen²⁶. Som medisinsk anatomi og rettsmedisinske patologi data er overveiende 3D i naturen, fargekodede PMCT bilder og 3D rekonstruerte bilder foretrekkes til gråskala bilder og 2D skive bilder i lys av forbedret forståelse og egnethet for rettssalen^{bedømmelser 27,28}. Med fremskritt i PMCT-teknologi, en bekymring for visualisering leting (det vil vil vil at etableringen og tolkningen av 2D og 3D-bilde) i cetacean PM undersøkelse har blitt reist^12,29. Ulike volumetriske gjengivelsesteknikker i radiologiarbeidsstasjonen tillater radiologer, teknikere, henvisende klinikere (f.eks. veterinærer og marine pattedyrforskere), og til og med lekmenn (f.eks. stranding responspersonell, offentlige tjenestemenn og allmennheten) å visualisere og studere regionene av interesse. Likevel er valget av en passende teknikk og forvirring av terminologi fortsatt et stort problem. Det er nødvendig å forstå det grunnleggende konseptet, styrkene og begrensningene i de vanlige teknikkene, siden det vil påvirke diagnostisk verdi og tolkning av radiologiske funn betydelig. Misbruk av teknikker kan generere villedende bilder (f.eks. bilder som har forvrengninger, gjengivelsesfeil, rekonstruksjonslyder eller gjenstander) og føre til feil^{diagnose 30}.

Den nåværende studien tar sikte på å vurdere 8 viktige bildegjengivelsesteknikker i PMCT som ble brukt til å identifisere de fleste pm-funnene i strandede cetaceans i Hong Kong-farvann. Beskrivelser og praktiske eksempler på hver teknikk er gitt for å veilede radiologer, klinikere og veterinærer over hele verden gjennom det ofte vanskelige og kompliserte riket av PMCT-bildegjengivelse og gjennomgang for evaluering av biologisk helse og profil.

Protocol

MERK: Innenfor rammen av Hong Kong cetacean virtopsy stranding responsprogram, strandet cetaceans ble rutinemessig undersøkt av PMCT. Forfatterne var ansvarlig for virtopsy skanning, data etterbehandling (f.eks bilde rekonstruksjon og gjengivelse), datatolkning, og virtopsy rapportering1. Denne avanserte teknologien legger vekt på oppmerksomme funn og gir innsikt i den første undersøkelsen av PM-funn før konvensjonell necropsy (https://www.facebook.com/aquanimallab). <p class="jove_title"…

Representative Results

Fra januar 2014 til mai 2020 ble totalt 193 cetaceans som strandet i Hong Kong-farvann undersøkt av PMCT, inkludert 42 indo-stillehavskvalp delfiner (Sousa chinensis), 130 indo-stillehavsfinnløse niser (Neophocaena phocaenoides) og 21 andre arter. En helkroppsskanning ble utført på 136, mens 57 var delvise skanninger på hodeskaller og svømmeføtter. Anatomiske egenskaper og patologier som vanligvis observeres ble illustrert med de 8 bildegjengivelsesteknikkene for evaluering av de strandede cetace…

Discussion

For den klare visualiseringen av virtopsy datasett, 8 bilde gjengivelse teknikker, bestående av både 2D og 3D gjengivelse, ble rutinemessig brukt på hver strandet for PM undersøkelse av deres biologiske helse og profil. Disse gjengivelsesteknikkene inkluderte MPR, HLR, MIP, MinIP, DVR, segmentering, TF og PVR. Ulike gjengivelsesteknikker brukes komplementært sammen med vindusjustering. Begrepene for hver bilde reformasjon teknikk og fordeler er også beskrevet.

Multiplanar rekonst…

Materials

Aquarius iNtuition workstation	TeraRecon Inc	NA
Siemens 64-row multi-slice spiral CT scanner Somatom go.Up	Siemens Healthineers	NA