نموذج رقمي 3D لتشخيص وعلاج العقيدات الرئوية

Summary

الهدف من هذه الدراسة هو تطوير نموذج رقمي 3D جديد للعقيدات الرئوية التي تعمل كجسر اتصال بين الأطباء والمرضى وهي أيضا أداة متطورة للتشخيص المسبق والتقييم النذير.

Abstract

أدخلت إعادة بناء العقيدات الرئوية ثلاثية الأبعاد (3D) باستخدام الصور الطبية مناهج تقنية جديدة لتشخيص وعلاج العقيدات الرئوية ، ويتم الاعتراف بهذه الأساليب تدريجيا واعتمادها من قبل الأطباء والمرضى. ومع ذلك ، فإن بناء نموذج رقمي 3D عالمي نسبيا للعقيدات الرئوية للتشخيص والعلاج يمثل تحديا بسبب اختلافات الجهاز وأوقات التصوير وأنواع العقيدات. الهدف من هذه الدراسة هو اقتراح نموذج رقمي 3D جديد للعقيدات الرئوية التي تعمل كجسر بين الأطباء والمرضى وهي أيضا أداة متطورة للتشخيص المسبق والتقييم النذير. تستخدم العديد من طرق الكشف عن العقيدات الرئوية التي تعتمد على الذكاء الاصطناعي تقنيات التعلم العميق لالتقاط السمات الإشعاعية للعقيدات الرئوية ، ويمكن لهذه الطرق تحقيق أداء جيد تحت المنحنى (AUC). ومع ذلك ، لا تزال الإيجابيات الكاذبة والسلبيات الكاذبة تمثل تحديا لأخصائيي الأشعة والأطباء. ولا يزال تفسير السمات والتعبير عنها من منظور تصنيف العقيدات الرئوية وفحصها غير مرضيين. في هذه الدراسة ، تم اقتراح طريقة لإعادة بناء 3D المستمر للرئة بأكملها في المواقف الأفقية والإكليلية من خلال الجمع بين تقنيات معالجة الصور الطبية الحالية. وبالمقارنة مع الطرق الأخرى القابلة للتطبيق، تسمح هذه الطريقة للمستخدمين بتحديد موقع العقيدات الرئوية بسرعة وتحديد خصائصها الأساسية مع مراقبة العقيدات الرئوية من وجهات نظر متعددة، وبالتالي توفير أداة سريرية أكثر فعالية لتشخيص العقيدات الرئوية وعلاجها.

Introduction

إن معدل الإصابة العالمي بالعقيدات الرئوية متغير ، ولكن يقدر عموما أن حوالي 30٪ من البالغين لديهم عقيدة رئوية واحدة على الأقل مرئية في الصور الشعاعية^{للصدر 1}. معدل حدوث العقيدات الرئوية أعلى في مجموعات سكانية معينة ، مثل المدخنين الشرهين وأولئك الذين لديهم تاريخ من سرطان الرئة أو أمراض الرئة الأخرى. من المهم ملاحظة أنه ليست كل العقيدات الرئوية خبيثة ، ولكن من الضروري إجراء تقييم شامل لاستبعاد الورم الخبيث². يعد الكشف المبكر عن سرطان الرئة وتشخيصه أمرا بالغ الأهمية لتحسين معدلات البقاء على قيد الحياة ، ويوصى بإجراء فحص منتظم باستخدام التصوير المقطعي المحوسب بجرعة منخفضة (LDCT) للأفراد المعرضين لمخاطر عالية. تستخدم العديد من....

Protocol

ملاحظة: أثناء مرحلة المعالجة المسبقة للبيانات ، يجب فرز بيانات DICOM الأصلية واعتراضها لضمان التوافق مع الأجهزة المختلفة والنتائج المتسقة. يجب حجز قدرة كافية قابلة للتعديل لمعالجة الكثافة ، ومنظور 3D المستمر ضروري للمراقبة. في هذا البروتوكول ، يتم تقديم وصف منهجي لنهج البحث ، مع تفصيل حالة تتعلق بمريضة تبلغ من العمر 84 عاما تعاني من عقيدات رئوية. قدمت هذه المريضة موافقة مستنيرة على تشخيصها عبر النمذجة الرقمية وأذنت باستخدام بياناتها لأغراض البحث العلمي. وتستمد وظيفة إعادة بناء النموذج من أداة برامجيات PulmonaryNodule (انظر جدول المواد للحصول على التفاصيل). تم الحصول على تصريح أخلاقي من لجنة الأخلاقيات في مستشفى Dongzhimen ، التابعة لجامعة بكي....

النتائج

لجعل الطريقة قابلة للتطبيق على مجموعة واسعة من الأجهزة ، يجب إعادة تنظيم ترتيب التراص لكل مسح بناء على الإحداثيات الداخلية لنظام ملفات DICOM (الشكل 1) لإنشاء وحدة التخزين ثلاثية الأبعاد الصحيحة (الشكل 2). استنادا إلى بيانات الحجم الدقيقة ، استخدمنا إعادة البنا.......

Discussion

تتميز أجهزة LDCT المختلفة باختلافات كبيرة في تسلسل صور DICOM التي تنتجها ، خاصة فيما يتعلق بإدارة نظام الملفات. لذلك ، لإعادة بناء النموذج الرقمي 3D الرئيسي للعقيدة الرئوية في المراحل اللاحقة من البروتوكول ، فإن خطوة المعالجة المسبقة للبيانات مهمة بشكل خاص. في مرحلة إعداد البيانات والمعالجة ا?.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
MATLAB	MathWorks	2022B	Computing and visualization
Tools for Modeling	Intelligent  Entropy	PulmonaryNodule V1.0	Beijing Intelligent Entropy Science & Technology Co Ltd. Modeling for CT/MRI fusion