Comment mesurer un nodule pulmonaire dans une image DICOM CT Scan?

Dans cette question, je voudrais me concentrer sur la valeur d'intensité du CT Scan. Jetez d'abord un œil à l'image ci-dessous:

L'image supérieure est l'image d'origine, tandis que l'image inférieure est la version à seuil. Afin de mesurer le volume de n'importe quelle forme, il est théoriquement possible de simplement compter le nombre de voxels dans l'image. Cependant, la couche la plus externe de l'objet (ex. Nodule) montre une intensité plus sombre, tandis que tous les voxels à l'intérieur de l'objet ont une intensité très élevée. Si je compte simplement les voxels dans la version à seuil, je serai très susceptible d'obtenir un volume de résultat supérieur au volume réel du nodule pulmonaire.

Je vois également qu'il existe des variables telles que le centre de la fenêtre (niveau) et la largeur de la fenêtre, qui peuvent être utilisées pour ajuster les informations d'intensité de l'image DICOM. Une intensité différente peut modifier le volume du résultat.

Voici donc la question: si je dois mesurer un nodule pulmonaire donné, que dois-je faire pour obtenir la meilleure précision possible? Quand faut-il ignorer les voxels de faible intensité? Ou dois-je le faire d'une autre manière?

Mis à part toute la discussion sur le traitement du signal pur: Que définissez-vous exactement comme "le nodule". Il s'agit généralement d'une entité biologique aux frontières difficiles à définir. La nature du nodule est parfois une croissance invasive et donc même dans des coupes histologiques mal définies. Le scanner lui-même a donc un seuil plus élevé que l'histologie et donc la véritable frontière d'un nodule ne peut pas être définie facilement. D'un autre côté, les tissus sains autour du nodule peuvent être comprimés et apparaître denses en TDM. Cela peut dépendre de la phase de respiration sur laquelle le scan a été déclenché (meilleurs résultats en milieu d'inspiration, selon des données plus récentes). Ou l'inflammation pourrait obscurcir la véritable frontière du nodule.

Un autre aspect est l'interpolation des images. La technique est généralement une spirale-CT, donc vous ne manquez aucune lésion. Les sections sont donc calculées. Il en résulte des bordures d'objets moins définies. Si l'accent est mis sur la détection des bordures ou sur une résolution proche de l'histologie, des numérisations haute résolution sont généralement nécessaires. C'est ce que vous faites pour une maladie pulmonaire interstitielle. Malheureusement, ils traversent les poumons avec une assez grande distance entre les deux. La dose de rayonnement serait extrêmement élevée si vous essayez d’obtenir une «analyse complète du volume». Mais dans ce type de scan, vous devez être conscient que vous manquez des lésions entre les tranches.

Pour revenir à la question initiale: je pense que vous devrez valider votre technique - quelle qu'elle soit - avec l'étalon-or. Ce qui est des sections d'histologie. (Malheureusement, le poumon n'est pas facilement sectionné ...). Une autre option est une technique supplémentaire: comme le PET-CT (combinant la tomographie par émission de positrons avec la tomographie par ordinateur), mais les algorithmes d'alignement sont parfois délicats.

En supposant que cela est dû à « l'effet de volume partiel » (et non pas parce que la couche externe du nodule est vraiment un matériau différent):

Si vous considérez un voxel (1 mm ^ 3, disons) avec une valeur lumineuse de 200 disons comme étant tout le matériel des nodules, et un voxel avec une valeur de 100 disons comme un tissu définitivement normal, alors il semble raisonnable de supposer qu'un voxel avec une valeur de 160 correspond à 60% de nodules et à 40% de tissus normaux (et cela devrait donc contribuer à 0,6 mm ^ 3 de votre total).

Si cette hypothèse est correcte (et c'est un grand si), cela devrait vous permettre de mieux mesurer le volume que de simplement compter les voxels> = 200 ou> 100.