A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
نقدم هنا تقنية الموجات فوق الصوتية 5D التي تجمع بين إعادة بناء 3D متعددة المستويات واندماج دوبلر الملون ، مما يتيح التصور المتزامن للمعلومات الهيكلية والوظيفية للغدة الدرقية. من خلال تقليل البقع العمياء ، تسمح هذه الطريقة بتوطين سريع ودقيق للآفات لتحسين دقة التشخيص ، وخاصة إفادة الممارسين المبتدئين.
تقترح هذه الورقة تقنية جديدة لفحص الغدة الدرقية تعتمد على إعادة البناء المتزامن خماسي الأبعاد (5D) لبيانات الموجات فوق الصوتية. يتم إعادة بناء التسلسلات الزمنية الخام في البيانات الحجمية 3D تعكس البنية التشريحية. يتم تحقيق التصور الثلاثي من ثلاث طائرات متعامدة لتوفير فحص منهجي للغدة بأكملها. يتم دمج تصوير دوبلر الملون في كل شريحة ثلاثية المستويات لرسم خريطة لتغيرات الأوعية الدموية. يتيح هذا الانصهار متعدد الوسائط عرضا متزامنا للمعلومات الهيكلية والوظيفية وتدفق الدم في مساحة 5D المعاد بناؤها. بالمقارنة مع المسح التقليدي ، توفر هذه التقنية فوائد التشخيص المرن في وضع عدم الاتصال ، وتقليل الاعتماد على المسح ، والتفسير البديهي المحسن ، والتقييم الشامل متعدد الجوانب. من خلال تقليل أخطاء الرقابة ، يمكن أن يحسن دقة التشخيص ، خاصة بالنسبة للممارسين المبتدئين. تسمح طريقة الانصهار 5D المقترحة بالتوطين السريع والدقيق للآفات للكشف المبكر. سوف يستكشف العمل المستقبلي التكامل مع الواسمات البيوكيميائية لزيادة تحسين دقة التشخيص. هذه التقنية لها قيمة سريرية كبيرة لتطوير فحص الغدة الدرقية.
التهاب الغدة الدرقية هاشيموتو (HT) ، وهو اضطراب الغدة الدرقية المناعي الذاتي الأكثر شيوعا (AITD) ، هو السبب الرئيسي لقصور الغدة الدرقية في المناطق التي تحتوي على اليودفي العالم 1. يتميز بتسلل الخلايا اللمفاوية والأجسام المضادة الذاتية ضد مستضدات الغدة الدرقية ، مما يؤدي إلى تدمير بنية الغدة الدرقية وقصور الغدة الدرقية2. يهدف تنظيم HT إلى تقييم شدة وتوجيه قرارات العلاج. يعتمد على مزيج من العلامات الكيميائية الحيوية مثل هرمون تحفيز الغدة الدرقية (TSH) والأجسام المضادة الذاتية للغدة الدرقية3 ، بالإضافة إلى ميزات الموجات فوق الصوتية المرئية على الموجات فوق الصوتيةللغدة الدرقية 4،5،6.
في الفحص بالموجات فوق الصوتية ، يوضح HT نتائج مميزة ، بما في ذلك انخفاض الصدى المنتشر ، والملمس الصدى غير المتجانس ، والعقيدات الدقيقة ، وزيادة تدفق الدم على دوبلر 6,7 الملون. ومع ذلك ، فإن الموجات فوق الصوتية التقليدية ثنائية الأبعاد (2D) ذات التدرج الرمادي تفتقر إلى الأساليب الكمية لتحليل هذه الميزات بشكل منهجي ل HT staged8. يقتصر تقييم تغيرات الأوعية الدموية أيضا على الفحص البصري النوعي في وضع 2D. إن البنية المعقدة ثلاثية الأبعاد (3D) للغدة الدرقية تعيق التقييم الشامل باستخدام تشريح 2D التقليدي 9,10. تؤدي هذه العوامل إلى تصوير البقع العمياء وسوء التفسير ، مما يؤدي إلى انخفاض الحساسية والنوعية ، خاصة بالنسبة للممارسين الأقل خبرة11،12.
يدمج المسح بالموجات فوق الصوتية التقليدية المحمولة باليد الاستحواذ والتشخيص في الوقت الفعلي. يزيد هذا الاعتماد المقترن لسير العمل من احتمالية حدوث أخطاء في الرقابة أثناء الفحص. كما أن الافتقار إلى التوطين المكاني والتتبع يجعل تحديد الآفات ومراقبتها غير دقيق 12,13. ظهرت أنظمة الموجات فوق الصوتية 3D المخصصة لمعالجة هذه القيود وأظهرت نتائج واعدة14,15. ومع ذلك ، فإن معظم تقنيات الموجات فوق الصوتية 3D تتطلب آليات مسح ميكانيكية معقدة ومحولات طاقة متخصصة ، مما يؤدي إلى ارتفاع التكاليف والحواجز التي تحول دون اعتمادها.
للتغلب على قيود تقنيات الموجات فوق الصوتية التقليدية 2D و 3D ، تقترح هذه الدراسة حلا جديدا لإعادة البناء والتصور ثلاثي الأبعاد مصمم خصيصا لفحص الغدة الدرقية. باستخدام الموجات فوق الصوتية المحمولة المتاحة على نطاق واسع ، يتم الحصول على عمليات مسح 2D متعددة لأول مرة لمسح الغدة الدرقية بأكملها. ثم يتم تحقيق إعادة البناء الحجمي 3D عن طريق التسجيل المكاني والانصهار من تسلسلات 2D. في الوقت نفسه ، يتم تسجيل إطارات دوبلر الملونة لإنشاء خرائط الأوعية الدموية التي تصور تغيرات تدفق الدم. تم دمج أحجام التدرج الرمادي 3D المعاد بناؤها وخرائط الأوعية الدموية الملونة أخيرا في منصة واحدة ، مما يتيح التصور المتزامن متعدد المستويات والفحص الهيكلي الوظيفي المشترك.
توفر تقنية الانصهار 3D المقترحة تقييما منهجيا وشاملا لمورفولوجيا الغدة الدرقية المعقدة من جوانب مختلفة. من خلال تقليل النقاط العمياء وتمكين النظرة العامة العالمية ، يمكن أن يساعد في تحسين دقة التشخيص وتقليل أخطاء الرقابة ، وخاصة إفادة الممارسين المبتدئين. يسهل التصور متعدد الوسائط أيضا تحديد الموقع السريع والدقيق للآفات ، مما يبشر بالتشخيص والعلاج المبكر لعقيدات وأورام الغدة الدرقية. علاوة على ذلك ، تقدم الطريقة تحليلا كميا لميزة 3D التي لم يتم التحقيق فيها من أجل التدريج HT من قبل. مع اعتمادها على نطاق واسع ، لديها القدرة على توحيد وتجسيد إجراءات التشخيص بالموجات فوق الصوتية التي تعتمد حاليا على الخبرة. من خلال دمج إعادة بناء 3D المحمولة باليد ، والانصهار متعدد الوسائط ، وتحليل الميزات الكمية ، والتصور المرن في سير عمل مبسط ، تمثل هذه التقنية منخفضة التكلفة وسهلة الاستخدام قفزة قوية تشخيصيا من الموجات فوق الصوتية 2D التقليدية لتطوير فحص الغدة الدرقية.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
تمت الموافقة على هذه الدراسة من قبل مجلس المراجعة المؤسسية لمستشفى Sunsimiao التابع لجامعة بكين للطب الصيني. تم تجنيد المريض من قسم الغدة الدرقية ، مستشفى Sunsimiao. خضع المريض لفحص الموجات فوق الصوتية للغدة الدرقية وأعطى موافقة مستنيرة على الدراسة. في هذا التحقيق ، تم استخدام بيانات الموجات فوق الصوتية 4D التي تم الحصول عليها باستخدام جهاز محمول لإعادة بناء وجهات النظر الثلاثية للغدة الدرقية. علاوة على ذلك ، تم تحقيق تصوير دوبلر المتزامن في الوقت الفعلي. يتم سرد أدوات البرمجيات المستخدمة في هذا البحث في جدول المواد.
1. جمع البيانات وإعدادها
2. مراقبة متزامنة للوضع B والموجات فوق الصوتية دوبلر الملونة
ملاحظة: تحتوي بيانات الموجات فوق الصوتية 4D B-Mode الموضحة في الشكل 1 وبيانات الموجات فوق الصوتية دوبلر الملونة 4D الموضحة في الشكل 2 على نفس الطوابع الزمنية المطلقة في البعد الرابع على طول المحور الزمني. يتم تسجيل هذا الحقل في بيانات تعريف DICOM ك FrameTimeVector. بناء على قيم الوقت في هذا الحقل ، يمكن مزامنة الشكل 1 والشكل 2 في الوقت الفعلي.
3. إعادة بناء ثلاثية متزامنة للغدة الدرقية
ملاحظة: لتمكين توطين أكثر دقة وقياس الآفات ، أجرت هذه الدراسة إعادة بناء ثلاثية المستويات للغدة الدرقية من بيانات الموجات فوق الصوتية 4D المكتسبة ، مع التفاعل في الوقت الفعلي. وهذا يسمح للأطباء بتحديد الآفات بسرعة وبدقة ، ووضع أساس متين للقياس الكمي اللاحق للمناطق المتضررة.
4. إعادة الإعمار الثلاثي المتزامن لمجال تدفق الدم 3D
ملاحظة: إعادة بناء وجهات النظر الثلاثية المتزامنة لمجال تدفق الدم 3D استنادا إلى بيانات الموجات فوق الصوتية دوبلر الملونة 4D مهم أيضا سريريا لتوصيف التهاب الغدة الدرقية هاشيموتو (HT).
5. تزامن وجهات النظر الثلاثية المستوى B وطرق العرض ثلاثية المستويات دوبلر الملونة
ملاحظة: بناء على المناظر ثلاثية المستويات الموضحة في الشكل 4 ، فإن مزامنة صور تدفق دوبلر الملونة المقابلة مع مواقع الآفة ستسهل بلا شك تشخيص وقياس التقدم المرضي في التهاب الغدة الدرقية هاشيموتو (HT).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
كما هو موضح في واجهة المستخدم الرسومية (GUI) في الشكل 1 والشكل 2 ، يمكن التحقق من تسلسل المسح بالموجات فوق الصوتية بشكل مستمر. ومع ذلك ، يعتمد هذا الفحص ثنائي الأبعاد بشكل كبير على المعرفة التشريحية لأخصائي الغدة الدرقية لإعادة بناء موقع الآفة عقليا ،...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
الخطوات الحاسمة في البروتوكول
في حين أن الشكل 1 والشكل 2 لهما قيمة للفحص والتشخيص ، فإن تحديد موقع الآفة ووجهات النظر من وجهات نظر أخرى يتطلب خبرة خبير. لتشخيص التهاب الغدة الدرقية هاشيموتو (HT) ، تعد مزامنة الشكل 1 والشك?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
الأداة البرمجية للقياس الكمي الدقيق لأمراض الغدة الدرقية ، المدرجة في جدول مواد هذه الدراسة باسم القياس الكمي الدقيق لأمراض الغدة الدرقية V1.0 ، هي نتاج شركة Beijing Intelligent Entropy Science and Technology Co.، Ltd. تنتمي حقوق الملكية الفكرية لأداة البرنامج هذه إلى الشركة. ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإعلان عنه.
تلقى هذا المنشور دعما من خطة البحث والتطوير الرئيسية لمقاطعة شنشي: 2023-ZDLSF-56 وبناء فريق "عالم + مهندس" في مقاطعة شنشي: 2022KXJ-019.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
MATLAB | MathWorks | 2023B | Computing and visualization |
Tools for Thyroid Disease Precision Quantification | Intelligent Entropy | Thyroid-3D V1.0 | Beijing Intelligent Entropy Science & Technology Co Ltd. Modeling for Thyroid Disease |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved