Modelo Digital 3D para Diagnóstico e Tratamento de Nódulos Pulmonares

Resumo

O objetivo deste estudo é desenvolver um novo modelo digital 3D de nódulos pulmonares que sirva como ponte de comunicação entre médicos e pacientes e seja também uma ferramenta de ponta para avaliação pré-diagnóstica e prognóstica.

Resumo

A reconstrução tridimensional (3D) de nódulos pulmonares por meio de imagens médicas introduziu novas abordagens técnicas para o diagnóstico e tratamento de nódulos pulmonares, e essas abordagens estão sendo progressivamente reconhecidas e adotadas por médicos e pacientes. No entanto, a construção de um modelo digital 3D relativamente universal de nódulos pulmonares para diagnóstico e tratamento é um desafio devido às diferenças de dispositivos, tempos de disparo e tipos de nódulos. O objetivo deste estudo é propor um novo modelo digital 3D de nódulos pulmonares que sirva de ponte entre médicos e pacientes e seja também uma ferramenta de ponta para avaliação pré-diagnóstica e prognóstica. Muitos métodos de detecção e reconhecimento de nódulos pulmonares guiados por IA empregam técnicas de aprendizado profundo para capturar as características radiológicas dos nódulos pulmonares, e esses métodos podem alcançar um bom desempenho de área abaixo da curva (AUC). No entanto, falsos positivos e falsos negativos continuam sendo um desafio para radiologistas e clínicos. A interpretação e a expressão das características do ponto de vista da classificação e do exame dos nódulos pulmonares ainda são insatisfatórias. Neste estudo, um método de reconstrução contínua 3D de todo o pulmão em posições horizontal e coronal é proposto combinando as tecnologias de processamento de imagens médicas existentes. Comparado com outros métodos aplicáveis, este método permite localizar rapidamente os nódulos pulmonares e identificar suas propriedades fundamentais, ao mesmo tempo em que observa os nódulos pulmonares sob múltiplas perspectivas, fornecendo assim uma ferramenta clínica mais eficaz para o diagnóstico e tratamento de nódulos pulmonares.

Introdução

A incidência global de nódulos pulmonares é variável, mas geralmente estima-se que cerca de 30% dos adultos tenham pelo menos um nódulo pulmonar visível nas radiografias de^tórax1. A incidência de nódulos pulmonares é maior em populações específicas, como fumantes pesados e aqueles com história de câncer de pulmão ou outras doenças pulmonares. É importante ressaltar que nem todos os nódulos pulmonares são malignos, mas uma avaliação completa é necessária para descartar^malignidade2. A detecção e o diagnóstico precoces do câncer de pulmão são cruciais para melhorar as taxas de sobrevida, e o rastreamento regular com tomogra....

Protocolo

NOTA: Durante o estágio de pré-processamento de dados, os dados DICOM originais devem ser classificados e interceptados para garantir a compatibilidade com vários dispositivos e resultados consistentes. A capacidade ajustável adequada deve ser reservada para o processamento da intensidade, e uma perspectiva 3D contínua é essencial para a observação. Neste protocolo, uma descrição metódica da abordagem de pesquisa é fornecida, detalhando um caso envolvendo uma paciente de 84 anos com nódulos pulmonares. Esta paciente forneceu consentimento informado para seu diagnóstico via modelagem digital e autorizou a utilização de seus dados para fins de pesquisa científi....

Resultados

Para tornar o método aplicável a uma gama maior de dispositivos, a ordem de empilhamento de cada varredura precisa ser reorganizada com base nas coordenadas internas do sistema de arquivos DICOM (Figura 1) para gerar o volume 3D correto (Figura 2). Com base nos dados precisos de volume, utilizamos a reconstrução contínua algorítmica das PIMs horizontais e coronais do pulmão (Figura 4 e Figura 5) para o .......

Discussão

Diferentes dispositivos LDCT têm diferenças significativas nas sequências de imagens DICOM que produzem, especialmente em termos de gerenciamento do sistema de arquivos. Portanto, para reconstruir o modelo digital 3D chave de um nódulo pulmonar nos estágios mais avançados do protocolo, a etapa de pré-processamento de dados é particularmente importante. Na etapa de preparação e pré-processamento dos dados (etapa 1.2.2), a coordenada do eixo z da sequência pode ser classificada corretamente usando a sequência mostrada na <.......

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
MATLAB	MathWorks	2022B	Computação e visualização
Ferramentas para modelagem	Inteligente   Entropia	PulmonaryNodule V1.0	Pequim Entropia Inteligente Ciência & Technology Co Ltd. Modelagem para fusão de TC/RM