Chest CT at a dose below 0.3 mSv : impact of iterative reconstruction on image quality and lung analysis

Le nombre d'examens tomodensitométriques (Computed Tomography, CT) effectués chaque année étant en constante augmentation, différentes techniques d'optimisation, dont les algorithmes de reconstruction itérative permettant de réduire le bruit tout en maintenant la résolution spatiale, ont étés développées afin de réduire les doses délivrées. Le but de cette étude était d'évaluer l'impact des algorithmes de reconstruction itérative sur la qualité image à des doses effectives inférieures à 0.3 mSv, comparables à celle d'une radiographie thoracique. Vingt CT thoraciques effectués à cette dose effective ont été reconstruits en variant trois paramètres: l'algorithme de reconstruction, rétroprojection filtrée versus reconstruction itérative iDose4; la matrice, 5122 versus 7682; et le filtre de résolution en densité (mou) versus spatiale (dur). Ainsi, 8 séries ont été reconstruites pour chacun des 20 CT thoraciques. La qualité d'image de ces 8 séries a d'abord été évaluée qualitativement par deux radiologues expérimentés en aveugle en se basant sur la netteté des parois bronchiques et de l'interface entre le parenchyme pulmonaire et les vaisseaux, puis quantitativement en utilisant une formule de merit, fréquemment utilisée dans le développement de nouveaux algorithmes et filtres de reconstruction. La performance diagnostique de la meilleure série acquise à une dose effective inférieure à 0.3 mSv a été comparée à celle d'un CT de référence effectué à doses standards en relevant les anomalies du parenchyme pulmonaire. Les résultats montrent que la meilleure qualité d'image, tant qualitativement que quantitativement a été obtenue en utilisant iDose4, la matrice 5122 et le filtre mou, avec une concordance parfaite entre les classements quantitatif et qualitatif des 8 séries. D'autre part, la détection des nodules pulmonaires de plus de 4mm étaient similaire sur la meilleure série acquise à une dose effective inférieure à 0.3 mSv et le CT de référence. En conclusion, les CT thoraciques effectués à une dose effective inférieure à 0.3 mSv reconstruits avec iDose4, la matrice 5122 et le filtre mou peuvent être utilisés avec confiance pour diagnostiquer les nodules pulmonaires de plus de 4mm.

PKA antagonizes CLASP-dependent microtubule stabilization to re-localize Pom1 and buffer cell size upon glucose limitation.

Cells couple growth with division and regulate size in response to nutrient availability. In rod-shaped fission yeast, cell-size control occurs at mitotic commitment. An important regulator is the DYRK-family kinase Pom1, which forms gradients from cell poles and inhibits the mitotic activator Cdr2, itself localized at the medial cortex. Where and when Pom1 modulates Cdr2 activity is unclear as Pom1 medial cortical levels remain constant during cell elongation. Here we show that Pom1 re-localizes to cell sides upon environmental glucose limitation, where it strongly delays mitosis. This re-localization is caused by severe microtubule destabilization upon glucose starvation, with microtubules undergoing catastrophe and depositing the Pom1 gradient nucleator Tea4 at cell sides. Microtubule destabilization requires PKA/Pka1 activity, which negatively regulates the microtubule rescue factor CLASP/Cls1/Peg1, reducing CLASP's ability to stabilize microtubules. Thus, PKA signalling tunes CLASP's activity to promote Pom1 cell side localization and buffer cell size upon glucose starvation.

L'exploration temporelle comme modalité du voyage imaginaire dans la bande dessinée franco-belge (1930-1980)

In this paper, I explore the motif of time travel in science fictional French comics until the eighties. Time travel incorporates a fascinating potential for narrative representation, since moving back in time may multiply timelines, according to the well-known paradox of the grandfather. This virtuality has become very popular in novels and in movies, since In his Bootstraps (Heinlein, 1941) and La Jetée (Marker, 1962) until the recent Looper (Johnson, 2012) but it has been rarely represented in French comics before the eighties and the apparition of time paradoxes in series like "Yoko Tsuno" and, mostly, "Valérian agent spatio-temporel". Firstly, many modalities of time travel do not engender time paradoxes, like exploration of prehistoric sanctuaries, imaginary travel, or cryogenic sleep followed by an awakening if a future world with no hope to return in the past. Secondly, time travel has been mostly interpreted as a mere extension of the classic motif of the "extraordinary journey", as exemplified for centuries in fictions by Verne, Mercier, Swift, or Stevenson. Thus, the graphic potential of time travel for the representation of spectacular exotic worlds has predominated in French comic tradition, and this tendency has been encouraged by the dominant mode of publication until the end of the sixties. Indeed, complex scriptwriting involving multiple timelines would not fit the form of a weekly feuilleton addressed to a young audience, because it would be too demanding cognitively speaking. It illustrates also the dominance of graphic concerns over a taste for complex scriptwriting in many comics of this period. Still, the development of time paradoxes in Pierre Christin scriptwriting underlines the potential of the media when it is published in series of albums or in graphic novels. At the same time, Jean-Claude Mézières drawings-featuring spectacular representations of foreign worlds-show that the visual interest of spectacular time travels remains a central issue for this popular graphic medium. Cette étude porte sur le motif du voyage temporel dans la bande dessinée franco-belge de science- fiction jusque dans les années quatre-vingt. Le voyage temporel intègre un potentiel fascinant pour la représentation narrative, étant donné que le retour dans le passé est susceptible d'engendrer des lignes temporelles multiples, selon le paradoxe bien connu du « grand-père ». Cette virtualité est devenue très populaire dans les romans et dans les films, depuis In his Bootstraps (Heinlein, 1941) et La Jetée (Marker, 1962) jusqu'au récent Looper (Johnson, 2012), mais elle a rarement été représentée dans la bande dessinée franco-belge avant les années quatre-vingt et l'apparition de paradoxes temporels dans des séries comme « Yoko Tsuno » et, surtout, « Valérian agent spatio-temporel ». Tout d'abord, de nombreuses modalités du voyage dans le temps n'engendrent aucun paradoxe, par exemple l'exploration de sanctuaires préhistoriques, le voyage illusoire ou le sommeil cryogénique suivi d'un réveil dans le futur, sans espoir de revenir dans le passé. Deuxièmement, le voyage dans le temps a été plus souvent interprété comme une simple extension du motif classique du « voyage extraordinaire », tel qu'on le retrouve, depuis le XVIIIe siècle, les fictions de Verne, Mercier, Swift ou Stevenson. Ainsi, le potentiel graphique du voyage dans le temps pour la représentation de mondes exotiques spectaculaires a prédominé dans la tradition franco-belge et cette tendance a été encouragée par le mode de publication dominant jusqu'à la fin des années soixante. En effet, l'écriture de scénarios complexes impliquant de multiples lignes temporelles ne semble pas adaptée à la forme d'un feuilleton hebdomadaire destiné à un jeune public, parce qu'il aurait été trop exigeant, cognitivement parlant. Cela illustre également la prédominance de préoccupations graphiques sur l'écriture de scénarios complexes dans de nombreuses bandes dessinées de cette période. Pourtant, le développement de paradoxes temporels dans les scénarios de Pierre Christin souligne le potentiel du média quand il est publié en série d'albums ou dans des romans graphiques. Parallèlement, les dessins de Jean-Claude Mézières, qui proposent des représentations spectaculaires de mondes étrangers, montre que l'intérêt visuel du voyage dans le temps demeure une question centrale pour ce média populaire.

Image quality in CT: From physical measurements to model observers.

Evaluation of image quality (IQ) in Computed Tomography (CT) is important to ensure that diagnostic questions are correctly answered, whilst keeping radiation dose to the patient as low as is reasonably possible. The assessment of individual aspects of IQ is already a key component of routine quality control of medical x-ray devices. These values together with standard dose indicators can be used to give rise to 'figures of merit' (FOM) to characterise the dose efficiency of the CT scanners operating in certain modes. The demand for clinically relevant IQ characterisation has naturally increased with the development of CT technology (detectors efficiency, image reconstruction and processing), resulting in the adaptation and evolution of assessment methods. The purpose of this review is to present the spectrum of various methods that have been used to characterise image quality in CT: from objective measurements of physical parameters to clinically task-based approaches (i.e. model observer (MO) approach) including pure human observer approach. When combined together with a dose indicator, a generalised dose efficiency index can be explored in a framework of system and patient dose optimisation. We will focus on the IQ methodologies that are required for dealing with standard reconstruction, but also for iterative reconstruction algorithms. With this concept the previously used FOM will be presented with a proposal to update them in order to make them relevant and up to date with technological progress. The MO that objectively assesses IQ for clinically relevant tasks represents the most promising method in terms of radiologist sensitivity performance and therefore of most relevance in the clinical environment.

Optimization of Radiation Dose and Image Quality in Musculoskeletal CT: Emphasis on Iterative Reconstruction Techniques (Part 1).

Computed tomography (CT) is a modality of choice for the study of the musculoskeletal system for various indications including the study of bone, calcifications, internal derangements of joints (with CT arthrography), as well as periprosthetic complications. However, CT remains intrinsically limited by the fact that it exposes patients to ionizing radiation. Scanning protocols need to be optimized to achieve diagnostic image quality at the lowest radiation dose possible. In this optimization process, the radiologist needs to be familiar with the parameters used to quantify radiation dose and image quality. CT imaging of the musculoskeletal system has certain specificities including the focus on high-contrast objects (i.e., in CT of bone or CT arthrography). These characteristics need to be taken into account when defining a strategy to optimize dose and when choosing the best combination of scanning parameters. In the first part of this review, we present the parameters used for the evaluation and quantification of radiation dose and image quality. In the second part, we discuss different strategies to optimize radiation dose and image quality at CT, with a focus on the musculoskeletal system and the use of novel iterative reconstruction techniques.

Optimization of Radiation Dose and Image Quality in Musculoskeletal CT: Emphasis on Iterative Reconstruction Techniques (Part 2).

Computed tomography (CT) is a modality of choice for the study of the musculoskeletal system for various indications including the study of bone, calcifications, internal derangements of joints (with CT arthrography), as well as periprosthetic complications. However, CT remains intrinsically limited by the fact that it exposes patients to ionizing radiation. Scanning protocols need to be optimized to achieve diagnostic image quality at the lowest radiation dose possible. In this optimization process, the radiologist needs to be familiar with the parameters used to quantify radiation dose and image quality. CT imaging of the musculoskeletal system has certain specificities including the focus on high-contrast objects (i.e., in CT of bone or CT arthrography). These characteristics need to be taken into account when defining a strategy to optimize dose and when choosing the best combination of scanning parameters. In the first part of this review, we present the parameters used for the evaluation and quantification of radiation dose and image quality. In the second part, we discuss different strategies to optimize radiation dose and image quality of CT, with a focus on the musculoskeletal system and the use of novel iterative reconstruction techniques.

Le raisonnement clinique de l'infirmier (ère) expert(e) lors de l'évaluation de la douleur chez les patients ventilés, sédatés et non communicants aux soins intensifs

Problématique : La douleur aux soins intensifs adultes est un problème majeur auquel l'équipe soignante est confrontée quotidiennement. Elle nécessite un traitement adéquat et, pour ce faire, une évaluation systématique et précise est requise. Les patients hospitalisés aux soins intensifs sont vulnérables de par leurs pathologies et les multiples stimulations douloureuses auxquelles ils sont exposés. L'évaluation de la douleur est rendue complexe par le fait qu'ils ne peuvent pas la communiquer verbalement. L'utilisation d'échelles d'évaluation de la douleur est recommandée, mais les scores obtenus doivent être interprétés et contextualisés. Evaluer la douleur chez ce type de patient demande aux infirmières des connaissances et compétences élevées, à même d'être mobilisées lors d'un processus complexe lié au raisonnement clinique. But : l'objectif de cette étude descriptive observationnelle est de décrire les indicateurs influençant le raisonnement clinique de l'infirmière1 experte lors de l'évaluation de la douleur chez les patients ventilés, sédatés et non communicants aux soins intensifs. Les résultats produisent une meilleure compréhension de l'évaluation et de la gestion de la douleur en pratique et, finalement, participent à l'amélioration de la qualité de son évaluation et de sa gestion. Méthode : un échantillon de convenance de sept infirmières expertes travaillant dans une unité de soins intensifs d'un hôpital universitaire de Suisse Romande a été constitué pour cette étude. Les données ont été récoltées en situation réelle lors de l'évaluation de la douleur de sept patients en utilisant la méthode du think aloud, par une observation non participative et par un entretien semistructuré. Les données ont été analysées en utilisant une méthode d'analyse de contenu déductive sur la base d'un modèle de raisonnement clinique, comprenant les suivantes: le contexte, la situation du patient, la génération d'hypothèses, les actions infirmières et l'évaluation de l'action. Résultats : la moyenne d'expérience des infirmières participantes est de 15 ans (ÉT 4.5) en soins et de 7.85 ans (ÉT 3.1) en soins intensifs. Sept patients étaient ventilés, sédatés et non communicants ayant une moyenne de score APACHE II2 de 19. Les résultats montrent que les infirmières se basent principalement sur des indicateurs physiologiques pour évaluer la douleur. Elles cherchent à prévenir la douleur pour le patient. Elles se réfèrent régulièrement à des situations déjà vécues (pattern). Elles mobilisent leurs connaissances pour pondérer l'agitation liée à la douleur ou à d'autres causes en générant des hypothèses, puis réalisent un test antalgique pour confirmer ou infirmer l'hypothèse retenue. Conclusion : le contexte clinique joue un rôle important dans le raisonnement clinique de l'infirmière et la gestion de la douleur. Pour faciliter cette tâche, l'évaluation de la douleur doit être combinée avec l'évaluation de la situation clinique du patient et du niveau de sédation des patients de soins intensifs.

Prospective motion correction with FID-triggered image navigators

In this work, we propose a method for prospective motion correction in MRI using a novel image navigator module, which is triggered by a free induction decay (FID) navigator. Only when motion occurs, the image navigator is run and new positional information is obtained through image registration. The image navigator was specifically designed to match the impact on the magnetization and the acoustic noise of the host sequence. This detection-correction scheme was implemented for an MP-RAGE sequence and 5 healthy volunteers were scanned at 3T while performing various head movements. The correction performance was demonstrated through automated brain segmentation and an image quality index whose results are sensitive to motion artifacts.