Как измерить узелок легкого в изображении CT Scan DICOM?

В этом вопросе я бы хотел сосредоточиться на значении интенсивности КТ. Сначала взгляните на изображение ниже:

Верхнее изображение - это исходное изображение, а нижнее - версия с пороговым значением. Теоретически, чтобы измерить объем любой формы, можно просто посчитать количество вокселей в изображении. Однако самый внешний слой объекта (например, узелок) показывает более темную интенсивность, в то время как все вокселы внутри объекта имеют очень высокую интенсивность. Если я просто посчитаю вокселы в пороговой версии, я с большой вероятностью получу результирующий объем, больший, чем фактический объем для узла легкого.

Я также вижу, что есть переменные, такие как центр окна (уровень) и ширина окна, которые можно использовать для настройки информации интенсивности изображения DICOM. Различная интенсивность может изменить результирующий объем.

Итак, вот вопрос: если мне нужно измерить какой-либо узелок легкого, что я должен сделать, чтобы достичь максимально возможной точности? Когда мы должны игнорировать воксели с более низкой интенсивностью? Или я должен сделать это другими способами?

Помимо всего обсуждения чистой обработки сигналов: что именно вы определяете как «узелок». Обычно это биологический объект с трудно определяемыми границами. Характер узелка иногда инвазивный рост и поэтому даже в гистологических срезах плохо определены. Сама КТ, следовательно, имеет порог выше, чем гистология, и, следовательно, истинная граница узла не может быть легко определена. С другой стороны, здоровые ткани вокруг узелка могут быть сжаты и казаться плотными при КТ. Это может зависеть от фазы дыхания, на которой было запущено сканирование (наилучшие результаты в середине вдоха, согласно более новым данным). Или воспаление может скрыть истинную границу узелка.

Другим аспектом является интерполяция изображений. Техника, как правило, спиральная КТ, поэтому вы не пропустите никаких повреждений. Поэтому сечения рассчитываются. Это приводит к менее определенным границам объектов. Если основное внимание будет уделено обнаружению границ или почти гистологическому разрешению, обычно требуется сканирование с высоким разрешением. Это то, что вы делаете для интерстициальных заболеваний легких. К сожалению, они прорезают легкое с довольно большим расстоянием между ними. Доза облучения будет чрезвычайно высокой, если вы попытаетесь получить «полный объем сканирования». Но при этом типе сканирования вы должны знать, что вы пропускаете повреждения между срезами.

Возвращаясь к первоначальному вопросу: я думаю, вам придется проверить свою технику - какой бы она ни была - с помощью золотого стандарта. Какие разделы гистологии. (К сожалению, легкое нелегко разделить на части ...). Другой вариант - дополнительная методика: например, PET-CT (комбинирование позитронно-эмиссионной томографии с компьютерной томографией), но алгоритмы выравнивания иногда бывают сложными.

Предполагая, что это происходит из-за « эффекта частичного объема » (а не потому, что внешний слой клубенька действительно является каким-то другим материалом):

Если вы рассматриваете воксел (скажем, 1 мм ^ 3) с ярким значением, скажем, 200, как весь узелковый материал, а воксел со значением, скажем, 100, безусловно, является нормальной тканью, то кажется разумным предположить, что воксел с значение 160 - это 60% узелков и 40% нормальных тканей (поэтому оно должно составлять 0,6 мм ^ 3 к общему количеству).

Если это предположение верно (и это большое, если), то оно должно дать вам лучшее измерение объема, чем просто подсчет вокселей> = 200 или> 100.