포스트모템 컴퓨팅 단층 촬영의 이미지 렌더링 기술: 좌초된 세타시안의 생물학적 건강과 프로필 평가
Summary
홍콩 고래 좌초 대응 프로그램은 죽은 동물의 생물학적 건강과 프로필에 대한 귀중한 정보를 제공하는 사후 계산 단층 촬영을 통합했습니다. 이 연구는 전 세계 임상의, 수의사 및 좌초 대응 요원이 방사선 양식법을 완전히 활용하는 데 도움이 될 좌초 된 고래의 사후 발견의 식별 및 시각화에 필수적인 8 가지 이미지 렌더링 기술을 설명합니다.
Abstract
홍콩 고래 좌초 대응 프로그램에 정기적으로 virtopsy를 구현한 6년의 경험을 통해 표준화된 상체 절차, 사후 계산 단층 촬영(PMCT) 획득, 후처리 및 평가가 성공적으로 수립되었습니다. 이 개척자 고래 가닥 반응 프로그램에서 PMCT는 193 개의 좌초 된 고래에 수행되어 부검을 돕고 동물의 생물학적 건강과 프로필에 빛을 비추기 위한 사후 연구 결과를 제공했습니다. 이 연구는 다중 평면 재구성, 곡선 평면 재구성, 최대 강도 투영, 최소 강도 투영, 직접 볼륨 렌더링, 분할, 전송 기능 및 원근 볼륨 렌더링을 포함하여 PMCT에서 8개의 이미지 렌더링 기술을 평가하는 것을 목표로 했습니다. 실용적인 예로 설명된 이 기술은 좌초된 고래의 PM 발견의 대부분을 식별할 수 있었고 생물학적 건강과 프로필을 조사하는 도구로 사용되었습니다. 이 연구 결과는 PMCT 이미지 렌더링 및 검토의 수시로 어렵고 복잡한 영역을 통해 방사선학자, 임상의 및 수의사를 인도할 수 있었습니다.
Introduction
포스트모템(PM) 이미징이라고도 하는 Virtopsy는 사후 전산 단층 촬영(PMCT), 사후 자기 공명 영상(PMMRI), 초음파 검사1을포함한 고급 단면 이미징 양식으로 시체를 검사하는 것입니다. 인간에서 PMCT는 골격 변경2,3,이물질, 기체 발견4,4,55,6및 혈관 계통의 병리학의 외상성 사례를 조사하는 데 유용하다7,,8,,9. 2014년부터 홍콩 고래 좌초 대응 프로그램1에서정기적으로 구현되었습니다. PMCT 및 PMMRI는 기존의 부검에 의해 평가되기에는 너무 분해되는 시체에 대한 병리학적 발견을 묘사할 수 있다. 비침습적 방사선 학적 평가는 객관적이고 디지털로 입증되어 몇 년 후1, 10,,11에 두 번째 의견 또는 회고 적 연구를 허용합니다.11 Virtopsy는 좌초 된 해양 동물12,13,,14,,15,,16에서PM 연구 결과의 새로운 통찰력을 제공하는 귀중한 대체 기술이되었습니다., 병리학적 재건 및 사망 원인을 설명하는 금본위제인 부검과 결합하여17,동물의 생물학적 건강과 프로파일을 해결할 수 있다. Virtopsy는 코스타리카, 일본, 중국 본토, 뉴질랜드, 대만, 태국 및 미국1을포함하되 이에 국한되지 않는 전 세계적으로 좌초된 대응 프로그램으로 점진적으로 인식되고 구현되었습니다.
방사선학의 이미지 렌더링 기술은 컴퓨터 알고리즘을 사용하여 숫자를 조직에 대한 정보로 변환합니다. 예를 들어, 방사선 밀도는 기존의 X선 및 CT에서 발현된다. 방대한 양의 체적 데이터는 의학(DICOM) 형식의 디지털 이미징 및 커뮤니케이션 형식으로 저장됩니다. CT 이미지는 고해상도 시각화를 위한 후처리 3D 워크스테이션에서 2차원(2D) 및 3차원(3D) 이미지 렌더링을 사용하여 아이소트로픽 복셀 데이터를 생성하는 데 사용할 수있다.,19 정량적 데이터와 결과는 연속적으로 획득한 축 이미지를 회색 스케일 또는 색상 매개 변수19,,20,,21로3D 이미지로 변환하도록 매핑됩니다. 다양한 렌더링 기술에서 적절한 데이터 시각화 방법을 선택하는 것은 시각화 품질의 필수 기술적 결정요인이며, 이는 방사선 연구결과(21)의분석 및 해석에 큰 영향을 미칩니다. 이것은 다른 상황에서 결과를 이해해야하는 방사선 배경이없는 직원을 포함하는 좌초 작업에 특히 중요합니다17. 이러한 이미지 렌더링 기술을 구현하는 목적은 이미징의 진단 가치를 높이고,,,17,19,,22,23,24,25의정의된 영역의 효과적인 변환을 허용하는 해부학적 세부 사항, 관계 및 임상 결과의 시각화에 대한 품질을 향상시키는 것이다.,
기본 축 CT/MRI 이미지는 대부분의 정보를 포함하지만, 다양한 직교 평면에서 볼 수 없기 때문에 병리학의 정확한 진단 이나 문서화를 제한할 수 있습니다. 다른 해부학적으로 정렬된 평면의 이미지 재구성은신체(26)를재배치할 필요 없이 다른 관점에서 구조적 관계의 시각화를 허용한다. 의료 해부학 및 법의학 병리학 데이터가 주로 3D특성에 따라, 색으로 구분된 PMCT 이미지와 3D 재구성 된 이미지는 법정 판결27,,28에대한 이해성과 적합성 향상을 고려하여 회색 스케일 이미지와 2D 슬라이스 이미지를 선호합니다. PMCT 기술의 발전과 함께, 포타산 PM 조사에서 시각화 탐사(즉, 2D 및 3D 이미지의 생성 및 해석)에 대한 우려가제기되었습니다 12,,29. 방사선 워크스테이션의 다양한 체적 렌더링 기법은 방사선학자, 기술자, 임상의(예: 수의사 및 해양 포유류 과학자)를 참조하고, 심지어 평신도(예: 좌초응답 요원, 정부 임원 및 일반 대중)를 통해 관심 영역을 시각화하고 연구할 수 있습니다. 그러나, 적절한 기술과 용어의 혼란의 선택은 주요 문제로 남아있다. 그것은 크게 진단 값과 방사선 결과의 해석에 영향을 미치기 때문에, 일반적인 기술의 기본 개념, 강점 및 한계를 이해하는 것이 필요합니다. 기술의 오용은 오해의 소지가 있는 이미지(예: 왜곡, 렌더링 오류, 재구성 노이즈 또는 아티팩트가 있는 이미지)를 생성하고 잘못된진단(30)으로이어질 수 있다.
본 연구는 홍콩 해역의 좌초된 고래에서 PM 결과의 대부분을 식별하는 데 사용된 PMCT에서 8개의 필수 이미지 렌더링 기술을 평가하는 것을 목표로 합니다. 각 기술의 설명과 실용적인 예는 PMCT 이미지 렌더링및 생물학적 건강 및 프로필 평가를 위한 검토의 수시로 어렵고 복잡한 영역을 통해 전 세계적으로 방사선학자, 임상의 및 수의사를 안내하기 위하여 제공됩니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
virtopsy 데이터 집합의 명확한 시각화를 위해, 2D 및 3D 렌더링으로 구성된 8개의 이미지 렌더링 기술은 생물학적 건강과 프로필에 대한 PM 조사를 위해 각 좌초된 시체에 일상적으로 적용되었습니다. 이러한 렌더링 기술에는 MPR, 심폐소생술, MIP, MinIP, DVR, 세분화, TF 및 PVR이 포함되었습니다. 다양한 렌더링 기술은 창 조정과 함께 보완적으로 사용됩니다. 각 이미지 재구성 기술과 장점의 개념도 설명?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
저자는 이 프로젝트의 지속적인 지원에 대해 홍콩 특별 행정구 정부의 농업, 수산 및 보존 부서에 감사드립니다. 수생 동물 Virtopsy 연구소, 홍콩 시티 대학, 오션 파크 보존 재단 홍콩 및 오션 파크 홍콩의 수의사, 직원 및 자원 봉사자들에게진심으로 감사가 확장되었습니다. CityU 수의학 센터와 홍콩 수의학 이미징 센터의 기술자가 현재 연구를 위해 CT 및 MRI 유닛을 운영한 것에 대해 특별한 감사를 드립니다. 여기에 표현된 의견, 결과, 결론 또는 권고사항이 반드시 해양 생태 향상 기금 또는 이사회의 견해를 반영하는 것은 아닙니다. 이 프로젝트는 홍콩 연구 보조금 위원회 (보조금 번호: UGC / FDS17 / M07/14)와 해양 생태 향상 기금 (보조금 번호: MEEF2017014, MEEF2017014A, MEEF2019010, MEEF2019010A), 해양 생태 향상 기금, 해양 생태 향상 기금, 해양 생태 향상 기금 및 유한 기금에 의해 지원되었습니다. 마리아 호세 로블스 말라감바 박사에게 이 원고의 영어 편집을 특별히 감사드립니다.
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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