Técnicas de Renderização de Imagens em Tomografia Computadorizada Pós-Morte: Avaliação da Saúde Biológica e Perfil em Cetáceos Encalhados
Summary
O programa de resposta ao encalhe de cetáceos de Hong Kong incorporou a tomografia computadorizada pós-morte, que fornece informações valiosas sobre a saúde biológica e o perfil dos animais falecidos. Este estudo descreve 8 técnicas de renderização de imagens essenciais para a identificação e visualização de achados pós-morte em cetáceos encalhados, o que ajudará médicos, veterinários e pessoas de resposta encalhadas em todo o mundo a utilizar plenamente a modalidade radiológica.
Abstract
Com 6 anos de experiência na implementação da virtopsia rotineiramente no programa de resposta ao encalhe de cetáceos de Hong Kong, procedimentos padronizados de virtopsia, aquisição de tomografia computadorizada pós-morte (PMCT), pós-processamento e avaliação foram estabelecidos com sucesso. Neste programa pioneiro de resposta ao encalhe virtopsy cetáceo, o PMCT foi realizado em 193 cetáceos encalhados, fornecendo achados pós-morte para auxiliar a necropsia e lançar luz sobre a saúde biológica e o perfil dos animais. Este estudo teve como objetivo avaliar 8 técnicas de renderização de imagem em PMCT, incluindo reconstrução multiplanar, reforma planar curvada, projeção de intensidade máxima, projeção de intensidade mínima, renderização de volume direto, segmentação, função de transferência e renderização de volume de perspectiva. Ilustradas com exemplos práticos, essas técnicas foram capazes de identificar a maioria dos achados da PM em cetáceos encalhados e serviram como ferramenta para investigar sua saúde biológica e perfil. Este estudo poderia orientar radiologistas, clínicos e veterinários através do reino muitas vezes difícil e complicado da renderização e revisão de imagens pmct.
Introduction
Virtopsy, também conhecido como imagem pós-morte (PM), é o exame de uma carcaça com modalidades avançadas de imagem transversal, incluindo tomografia computadorizada pós-morte (PMCT), ressonância magnética pós-morte (PMMRI) e ultrassonografia1. Em humanos, o PMCT é útil na investigação de casos traumáticos de alterações esqueléticas2,,3, corpos estranhos, achados gasosos4,,5,,6e patologias do sistema vascular7,,8,,9. Desde 2014, a virtopsy tem sido rotineiramente implementada no programa de resposta ao encalhe do cetáceo de Hong Kong1. PMCT e PMMRI são capazes de retratar achados patho-morfológicos em carcaças muito decompostas para serem avaliadas pela necropsia convencional. A avaliação radiológica não invasiva é objetiva e digitalmente armazenada, permitindo segundo parecer ou estudos retrospectivos anosdepois 1,,10,,11. Virtopsy tornou-se uma valiosa técnica alternativa para fornecer novas percepções dos achados da PM em animais marinhos encalhados12,13,14,15,16. Combinado com a necropsia, que é o padrão-ouro para explicar a reconstrução fisiopatológica e a causa da morte17,a saúde biológica e o perfil dos animais podem ser abordados. Virtopsy foi gradualmente reconhecido e implementado em programas de resposta de encalhe em todo o mundo, incluindo, mas não se limitando à Costa Rica, Japão, China continental, Nova Zelândia, Taiwan, Tailândia e EUA1.
Técnicas de renderização de imagens em radiologia usam algoritmos de computador para transformar números em informações sobre o tecido. Por exemplo, a densidade radiológica é expressa em raios-X convencionais e tomografia computadorizada. A grande quantidade de dados volumosos é armazenada no formato De Imagem Digital e Comunicações em Medicina (DICOM). As imagens ct podem ser usadas para produzir dados de voxel isotrópicos usando renderização de imagem bidimensional (2D) e tridimensional (3D) em uma estação de trabalho 3D pós-processamento para visualização de alta resolução18,,19. Dados e resultados quantitativos são mapeados para transformar imagens axiais adquiridas em série em imagens 3D com parâmetros de escala cinza ou de cor19,,20,,21. A escolha de um método adequado de visualização de dados a partir de diversas técnicas de renderização é um determinante técnico essencial da qualidade de visualização, que afeta significativamente a análise e interpretação dos achados radiológicos21. Isso é particularmente crítico para o trabalho de encalhe que envolve pessoal sem qualquer fundo de radiologia, que precisa entender os resultados em diferentes circunstâncias17. O objetivo da implementação dessas técnicas de renderização de imagens é melhorar a qualidade na visualização de detalhes anatômicos, relacionamentos e achados clínicos, o que aumenta o valor diagnóstico da imagem e permite uma efetiva interpretação das regiões de interesse definidas17,,19,,22,,23,,24,,25.
Embora as imagens primárias de tomografia computadorizada/ressonância magnética contenham a maioria das informações, elas podem limitar o diagnóstico preciso ou a documentação das patologias, pois as estruturas não podem ser visualizadas em vários planos ortogonais. A reforma de imagem em outros planos anatomicamente alinhados permite a visualização de relações estruturais de outra perspectiva sem ter que reposicionar o corpo26. Como os dados de anatomia médica e patologia forense são predominantemente de natureza 3D, imagens PMCT codificadas por cores e imagens reconstruídas em 3D são preferidas para imagens em escala cinza e imagens de fatia 2D, tendo em vista uma melhor compreensão e adequação para os julgamentos27,,28. Com os avanços da tecnologia PMCT, foi levantada uma preocupação com a exploração de visualização (ou seja, a criação e interpretação de imagem 2D e 3D) na investigação da PM do Cetáceo.12,29 Várias técnicas de renderização volumosa na estação de trabalho de radiologia permitem que radiologistas, técnicos, clínicos de referência (por exemplo, veterinários e cientistas de mamíferos marinhos) e até leigos (por exemplo, pessoal de resposta de encalhe, oficiais do governo e público em geral) visualizem e estudem as regiões de interesse. No entanto, a escolha de uma técnica adequada e confusão da terminologia continuam sendo uma questão importante. É necessário compreender o conceito básico, os pontos fortes e limitações das técnicas comuns, uma vez que influenciaria significativamente o valor diagnóstico e a interpretação dos achados radiológicos. O uso indevido de técnicas pode gerar imagens enganosas (por exemplo, imagens que têm distorções, erros de renderização, ruídos de reconstrução ou artefatos) e levar a um diagnóstico incorreto30.
O presente estudo tem como objetivo avaliar 8 técnicas essenciais de renderização de imagens em PMCT que foram utilizadas para identificar a maioria dos achados da PM em cetáceos encalhados em águas de Hong Kong. Descrições e exemplos práticos de cada técnica são fornecidos para orientar radiologistas, clínicos e veterinários em todo o mundo através do reino muitas vezes difícil e complicado da renderização e revisão de imagem pmct para a avaliação da saúde biológica e perfil.
Protocol
Representative Results
Discussion
Para a visualização clara dos conjuntos de dados virtopsy, 8 técnicas de renderização de imagem, compostas tanto pela renderização 2D quanto 3D, foram rotineiramente aplicadas a cada carcaça encalhada para a investigação da PM sobre sua saúde biológica e perfil. Essas técnicas de renderização incluíram MPR, CPR, MIP, MinIP, DVR, segmentação, TF e PVR. Diversas técnicas de renderização são utilizadas de forma complementar juntamente com o ajuste de janelas. Os conceitos de cada técnica de reforma de…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Os autores gostariam de agradecer ao Departamento de Agricultura, Pesca e Conservação do Governo da Região Administrativa Especial de Hong Kong pelo apoio contínuo neste projeto. A apreciação sincera também é estendida a veterinários, funcionários e voluntários do Laboratório de Virtopsy animal aquático, da City University of Hong Kong, da Ocean Park Conservation Foundation Hong Kong e do Ocean Park Hong Kong por pagar grande esforço na resposta encalhada neste projeto. Gratidão especial é devido aos técnicos do Centro Médico Veterinário da CityU e do Centro veterinário de Imagem de Hong Kong para operar as unidades de tomografia e ressonância magnética para o presente estudo. Quaisquer opiniões, conclusões, conclusões ou recomendações aqui expressas não refletem necessariamente as opiniões do Fundo de Aprimoramento da Ecologia Marinha ou do Curador. Este projeto foi financiado pelo Conselho de Bolsas de Pesquisa de Hong Kong (número de subvenção: UGC/FDS17/M07/14), e pelo Marine Ecology Enhancement Fund (número de subvenção: MEEF2017014, MEEF2014A, MEEF2019010 e MEEF2019010A), Fundo de Melhoria da Ecologia Marinha, Fundo de Valorização da Ecologia Marinha e Fundos de Valorização da Pesca Limited. Agradecimentos especiais ao Dr. María José Robles Malagamba pela edição em inglês deste manuscrito.
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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