Δυσχερής απεικόνιση αγγείων σε υπολογιστικές αγγειογραφίες πνευμονικών αρτηριών και επίδραση τεχνικών ψηφιακής επεξεργασίας για την βελτίωση της ποιότητας εικόνων
Difficult visualization of vessels in computed tomography pulmonary angiography and effect of digital processing techniques for image quality improvement
Λέξεις-κλειδιά
Τεχνικά σφάλματα ; Ψηφιακή επεξεργασία ; Απεικονιστικό παράθυρο ; Ενίσχυση αντίθεσης ; Τροποποίηση ιστογράμματος ; CTPA ; CLAHEΠερίληψη
Οι Υπολογιστικές Αγγειογραφίες των Πνευμονικών Αρτηριών (Computed Tomography Pulmonary Angiography or Angiogram, CTPA) αποτελούν, εδώ και αρκετά χρόνια, το “gold standard” στη διερεύνηση της Πνευμονικής Εμβολής (ΠΕ), χάρη στην σημαντικότατη εξέλιξη που παρουσίασαν τα αντίστοιχα απεικονιστικά συστήματα. Στον αντίποδα, τεχνικά σφάλματα και απεικονιστικές αστοχίες θα μας υπενθυμίζουν πάντα τους αστάθμητους παράγοντες αλλά και τις φυσικές και φυσιολογικές ιδιότητες της ίδιας της ύπαρξης και της ζωής. Έτσι προκύπτει, σχεδόν πάντοτε, αφενός μία διαρκής συνεκτίμηση πολλών παραμέτρων για την λήψη σωστών αποφάσεων σε κάθε απεικόνιση και αφετέρου μια συνεχής προσπάθεια για βελτίωση των αποτελεσμάτων και των τεχνικών εν γένει.
Στις CTPA, πολλές είναι οι παθολογικές καταστάσεις που μπορεί να μιμηθούν την ΠΕ, που συνήθως αποτελεί και το κύριο ζητούμενο. Επίσης, η παρουσία τεχνικών σφαλμάτων, ακόμα και από τον ίδιο τον ασθενή, μπορούν να μειώσουν την ποιότητα της απεικόνισης και να δυσχεράνουν τη διάγνωση, ή σπάνια να οδηγήσουν τον ακτινοδιαγνώστη σε λάθος συμπεράσματα.
Η ρύθμιση του παραθύρου απεικόνισης της έντασης των ανατομικών δομών, συνέβαλλε σχεδόν εξ’ αρχής στην οπτική βελτίωση των εικόνων και στην προσπάθεια εξακρίβωσης ή ανίχνευσης μη εμφανών ΠΕ. Η CLAHE (Contrast Limited Adaptive Histogram Equalization, Οριοθετημένη Αντίθεση Προσαρμόσιμης Ισοστάθμισης Ιστογράμματος) είναι επίσης μία τεχνική ψηφιακής επεξεργασίας εικόνων, που έχει χρησιμοποιηθεί αρκετά, με πολύ καλά αποτελέσματα σε αρκετές περιπτώσεις, για την ενίσχυση της αντίθεσης των εικόνων και τη βελτίωση του οπτικού αποτελέσματος. Αυτός ήταν και ο λόγος που επιλέχθηκε να μελετηθεί η συγκεκριμένη τεχνική στις περιπτώσεις CTPA.
Για το σκοπό αυτό, μελετήθηκαν εικόνες 25 ασθενών με υποψία ΠΕ, που διενεργήθηκαν σε διάστημα περίπου δύο ετών στο Γενικό Νοσοκομείο Κέρκυρας και στην πλειονότητά τους δεν είχε επιτευχθεί η βέλτιστη ποιότητα απεικόνισης. Η επεξεργασία τους πραγματοποιήθηκε με τη βοήθεια του λογισμικού MATLAB (MathWorks®, © 1994-2023 The MathWorks, Inc.), στο οποίο και εφαρμόστηκε ο αλγόριθμος της τεχνικής, σε τρία βασικά στάδια, ένα για κάθε παράμετρο που επιλέχθηκε να χρησιμοποιηθεί. Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης δεν μοιάζουν ενθαρρυντικά προς το παρόν, καθώς παρατηρείται μη ικανοποιητική ενίσχυση της αντίθεσης των Πνευμονικών Αρτηριών (ΠΑ), συνοδευόμενη από αύξηση του θορύβου των εικόνων.
Η άποψη αυτή επιβεβαιώνεται και από μια ολιγάριθμη ομάδα Ιατρών Ακτινοδιαγνωστικής, που μέσω ενός σχετικού ερωτηματολογίου τους ζητήθηκε να καταγράψουν μια αρχική εκτίμηση για την απόδοση της CLAHE. Παρόλα αυτά, πρόκειται για μία πολλά υποσχόμενη τεχνική που διατηρεί αυξημένο το ερευνητικό ενδιαφέρον, καθώς με περαιτέρω βελτιώσεις ή διορθώσεις ενδέχεται να παρουσιάσει σαφώς καλύτερα αποτελέσματα.
Περίληψη
Computed Tomography Pulmonary Angiography (CTPA) have been, for several years, the "gold standard" in the investigation of Pulmonary Embolism (PE), thanks to the significant development presented by the respective imaging systems. On the contrary, technical errors and illustrative failures will always remind us of the immeasurable factors but also the natural and physiological properties of existence and life itself. This results, almost always, on the one hand, in a constant consideration of many parameters for making the right decisions in each visualization and, on the other hand, in a continuous effort to improve the results and techniques in general.
In CTPA, there are many pathological conditions that can mimic PE, which is usually the main concern. Also, the presence of technical errors, even by the patient himself, can reduce the quality of the imaging and make the diagnosis difficult, or rarely lead the radiologist to wrong conclusions.
The adjustment of the intensity windowing for the visualization of the anatomical structures, contributed almost from the beginning to the visual improvement of the images and the attempt to ascertain or detect non-obvious PE. CLAHE (Contrast Limited Adaptive Histogram Equalization) is also a digital image processing technique that has been already used, with very good results in several cases, to enhance the contrast of images and improve the visual effect. That is why this technique was chosen to be studied in cases of CTPA.
For this purpose, images of 25 patients with suspected PE, performed over a period of approximately two years at the Corfu General Hospital, were studied, as in the majority of them the optimal imaging quality had not been achieved. Their processing was carried out with MATLAB software (MathWorks®, © 1994-2023 The MathWorks, Inc.), in which the algorithm of the technique was applied, in three basic stages, one for each parameter chosen to be used. The results of the present study do not look encouraging at present, as it is observed an unsatisfactory contrast enhancement of the Pulmonary Arteries (PA), accompanied by an increase in image noise.
This opinion is also confirmed by a small group of Radiology Doctors, who, through a related questionnaire, were asked to record an initial assessment of the performance of CLAHE. Nevertheless, this is a promising technique that maintains increased research interest, as with further improvements or corrections it may present significantly better results.
Αριθμός σελίδων
155Σχολή
Σχολή Επιστημών Υγείας & ΠρόνοιαςΑκαδημαϊκό Τμήμα
Τμήμα Βιοϊατρικών ΕπιστημώνΤίτλος Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών
Σύγχρονες Εφαρμογές στην Ιατρική ΑπεικόνισηΓλώσσα
Ελληνικά
Εκτός από όπου επισημαίνεται κάτι διαφορετικό, το τεκμήριο διανέμεται με την ακόλουθη άδεια:
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές