Abdominal aortic aneurysm follow-up after endovascular repair in a canine model with non-invasive vascular elastography

Le traitement chirurgical des anévrismes de l'aorte abdominale est de plus en plus remplacé par la réparation endovasculaire de l’anévrisme (« endovascular aneurysm repair », EVAR) en utilisant des endoprothèses (« stent-grafts », SGs). Cependant, l'efficacité de cette approche moins invasive est compromise par l'incidence de l'écoulement persistant dans l'anévrisme, appelé endofuites menant à une rupture d'anévrisme si elle n'est pas détectée. Par conséquent, une surveillance de longue durée par tomodensitométrie sur une base annuelle est nécessaire ce qui augmente le coût de la procédure EVAR, exposant le patient à un rayonnement ionisants et un agent de contraste néphrotoxique. Le mécanisme de rupture d'anévrisme secondaire à l'endofuite est lié à une pression du sac de l'anévrisme proche de la pression systémique. Il existe une relation entre la contraction ou l'expansion du sac et la pressurisation du sac. La pressurisation résiduelle de l'anévrisme aortique abdominale va induire une pulsation et une circulation sanguine à l'intérieur du sac empêchant ainsi la thrombose du sac et la guérison de l'anévrisme. L'élastographie vasculaire non-invasive (« non-invasive vascular elastography », NIVE) utilisant le « Lagrangian Speckle Model Estimator » (LSME) peut devenir une technique d'imagerie complémentaire pour le suivi des anévrismes après réparation endovasculaire. NIVE a la capacité de fournir des informations importantes sur l'organisation d'un thrombus dans le sac de l'anévrisme et sur la détection des endofuites. La caractérisation de l'organisation d'un thrombus n'a pas été possible dans une étude NIVE précédente. Une limitation de cette étude était l'absence d'examen tomodensitométrique comme étalon-or pour le diagnostic d'endofuites. Nous avons cherché à appliquer et optimiser la technique NIVE pour le suivi des anévrismes de l'aorte abdominale (AAA) après EVAR avec endoprothèse dans un modèle canin dans le but de détecter et caractériser les endofuites et l'organisation du thrombus. Des SGs ont été implantés dans un groupe de 18 chiens avec un anévrisme créé dans l'aorte abdominale. Des endofuites de type I ont été créés dans 4 anévrismes, de type II dans 13 anévrismes tandis qu’un anévrisme n’avait aucune endofuite. L'échographie Doppler (« Doppler ultrasound », DUS) et les examens NIVE ont été réalisés avant puis à 1 semaine, 1 mois, 3 mois et 6 mois après l’EVAR. Une angiographie, une tomodensitométrie et des coupes macroscopiques ont été réalisées au moment du sacrifice. Les valeurs de contrainte ont été calculées en utilisant l`algorithme LSME. Les régions d'endofuite, de thrombus frais (non organisé) et de thrombus solide (organisé) ont été identifiées et segmentées en comparant les résultats de la tomodensitométrie et de l’étude macroscopique. Les valeurs de contrainte dans les zones avec endofuite, thrombus frais et organisé ont été comparées. Les valeurs de contrainte étaient significativement différentes entre les zones d'endofuites, les zones de thrombus frais ou organisé et entre les zones de thrombus frais et organisé. Toutes les endofuites ont été clairement caractérisées par les examens d'élastographie. Aucune corrélation n'a été trouvée entre les valeurs de contrainte et le type d'endofuite, la pression de sac, la taille des endofuites et la taille de l'anévrisme.

Étude comparative de l'imagerie dans l'évaluation de l'ostéoarthrose du grasset chez le cheval

Les objectifs de cette étude étaient (1) de décrire la localisation et la sévérité des lésions d’ostéoarthrose (OA) chroniques acquises naturellement au niveau du grasset équin grâce à l’échographie (US), la radiographie (XR), la tomodensitométrie (CT) et l’évaluation macroscopique (ME), (2) de comparer la performance diagnostique de chacune des modalities d’imagerie avec ME et (3) d’évaluer quantitativement la densité osseuse sous-chondrale lors d’OA du grasset chez le cheval à la tomodensitométrie. Des évaluations post mortem radiographique, tomodensitométrique et échographique ont été réalisées sur 23 grassets cadavériques et comparées à l’évaluation macroscopique. Des associations significatives ont été notées entre le «osteophytes global score» de toutes les modalités (US, p=0.04; XR, p=0.005; CT, p˂0.0001) et ME. De plus, la tomodensitométrie a démontré la plus forte association. Les ostéophytes étaient principalement localisés au niveau de l’articulation fémorotibiale médiale et cette articulation présentait également les scores d’ostéophytes les plus sévères. Un patron spécifique d’ostéophytes associé à l’insertion de la capsule articulaire sur le condyle fémoral médial a été mis en évidence. La nouvelle projection radiographique (Ca10Pr5L-CrDiMO) a été utile dans la détection des ostéophytes de la région intercondylaire. Les grades d’ostéophytes (0-3) ne différaient pas significativement selon la modalité dans la majorité des sites. La faible sensibilité/spécificité a indiqué que la sclérose de l’os sous-chondral et l’applatissement des condyles fémoraux ne semblent pas être des indicateurs fiables d’OA du grasset équin. L’OA du grasset équin est associée à une réduction de la densité osseuse sous-chondrale et des sites spécifiques de résorption/kystes sous-chondraux ont été notés chez certains spécimens.

Planification de traitements de curiethérapie du sein à l’aide de l’imagerie par résonance magnétique

Ce mémoire présente l’étude de la faisabilité de la planification de traitements pour la curiethérapie interstitielle du sein en utilisant l’imagerie par résonance magnétique (IRM) seule au lieu de l’imagerie par tomodensitométrie (CT). L'imagerie CT étant la référence, la mesure des différences observables sur la distribution de doses provenant des deux types d’imagerie a été effectuée. Des fantômes de seins ont été fabriqués et utilisés, ainsi que l’imagerie de patients. La taille des fantômes en fonction du positionnement dans l’appareil d’IRM et la longueur reconstruite des cathéters ont été analysées. Les différences dans les distributions de doses de fantômes et de patients ont été calculées en s’assurant que la reconstruction des cathéters provenant des images CT et IRM est la seule variable. La différence dans les critères de doses à respecter est plus grande lorsque la taille du fantôme et/ou un déplacement latéral dans l’IRM sont plus grands. La longueur reconstruite des cathéters est comparable entre les deux techniques d’imagerie. Pour le petit fantôme des différences <2% ont été observées pour tous les critères de dose. Pour le grand fantôme et pour les patients, une valeur maximale de 5% est observée pour les critères sur la cible, mais peut atteindre 19% pour le critère Externe V150%/V100% pour le grand fantôme et 33% pour les patients. Par contre, le seuil clinique de ce critére est toujours respecté. Ceci nous indique que pour la plupart des patients, la zone à traiter serait bien couverte en utilisant les images IRM uniquement pour planifier.

Réduction des artéfacts de tuteur coronarien au moyen d’un algorithme de reconstruction avec renforcement des bords : étude prospective transversale en tomodensitométrie 256 coupes

Les artéfacts métalliques entraînent un épaississement artéfactuel de la paroi des tuteurs en tomodensitométrie (TDM) avec réduction apparente de leur lumière. Cette étude transversale prospective, devis mesures répétées et observateurs avec méthode en aveugle, chez 24 patients consécutifs/71 tuteurs coronariens a pour objectif de comparer l’épaisseur de paroi des tuteurs en TDM après reconstruction par un algorithme avec renforcement des bords et un algorithme standard. Une angiographie coronarienne par TDM 256 coupes a été réalisée, avec reconstruction par algorithmes avec renforcement des bords et standard. L’épaisseur de paroi des tuteurs était mesurée par méthodes orthogonale (diamètres) et circonférentielle (circonférences). La qualité d’image des tuteurs était évaluée par échelle ordinale, et les données analysées par modèles linéaire mixte et régression logistique des cotes proportionnelles. L’épaisseur de paroi des tuteurs était inférieure avec l’algorithme avec renforcement des bords comparé à l’algorithme standard, avec les méthodes orthogonale (0,97±0,02 vs 1,09±0,03 mm, respectivement; p<0,001) et circonférentielle (1,13±0,02 vs 1,21±0,02 mm, respectivement; p<0,001). Le premier causait moins de surestimation par rapport à l’épaisseur nominale comparé au second, avec méthodes orthogonale (0,89±0,19 vs 1,00±0,26 mm, respectivement; p<0,001) et circonférentielle (1,06±0,26 vs 1,13±0,31 mm, respectivement; p=0,005) et diminuait de 6 % la surestimation. Les scores de qualité étaient meilleurs avec l’algorithme avec renforcement des bords (OR 3,71; IC 95% 2,33–5,92; p<0,001). En conclusion, la reconstruction des images avec l’algorithme avec renforcement des bords génère des parois de tuteurs plus minces, moins de surestimation, et de meilleurs scores de qualité d’image que l’algorithme standard.

Alignment by Maximization of Mutual Information

A new information-theoretic approach is presented for finding the pose of an object in an image. The technique does not require information about the surface properties of the object, besides its shape, and is robust with respect to variations of illumination. In our derivation, few assumptions are made about the nature of the imaging process. As a result the algorithms are quite general and can foreseeably be used in a wide variety of imaging situations. Experiments are presented that demonstrate the approach registering magnetic resonance (MR) images with computed tomography (CT) images, aligning a complex 3D object model to real scenes including clutter and occlusion, tracking a human head in a video sequence and aligning a view-based 2D object model to real images. The method is based on a formulation of the mutual information between the model and the image called EMMA. As applied here the technique is intensity-based, rather than feature-based. It works well in domains where edge or gradient-magnitude based methods have difficulty, yet it is more robust than traditional correlation. Additionally, it has an efficient implementation that is based on stochastic approximation. Finally, we will describe a number of additional real-world applications that can be solved efficiently and reliably using EMMA. EMMA can be used in machine learning to find maximally informative projections of high-dimensional data. EMMA can also be used to detect and correct corruption in magnetic resonance images (MRI).

Cálculo de doses em exames de TC abdómen-pélvico em dois hospitais da região de Lisboa

Este trabalho tem como objectivo avaliar se os valores de dose recebida pelos doentes que realizam exames de Tomografia Computorizada (TC) Abdómen-pélvicos em dois hospitais da grande Lisboa estão de acordo com os Níveis de Referência de Diagnóstico Europeus (NRD). Foram comparadas também as unidades dosimétricas de exames realizados com corrente modelada e de exames realizados com corrente contínua em ambos os hospitais. O estudo consistiu na recolha de dados de 200 exames de TC Abdómen-pélvicos, 100 em cada hospital. No Hospital A, a média dos valores de DLPfoi 562,34 mGy.cm e a média dos valores de CTDIvol foi 12,06 mGy. No Hospital B, a média dos valores DLPe CTDIvol foi 767,14 mGy.cm e 15,02 mGy, respectivamente. No total da nossa amostra, concluiu-se que em nenhum exame os valores de unidades dosimétricas ultrapassam os valores dos NRD. Verificou-se também que os exames realizados no Hospital B implicam em média uma maior dose de radiação ionizante para o doente.

Automatic X-ray screening of aircraft hold luggage

R. Benjamin (1995) addressed the application of the “object 3D” X ray reconstruction technique for electronically “unpacking” suspect items, when screening aircraft luggage. However, there is no satisfactory solution to the mass screening of hold luggage. Computed Tomography, CT, entails excessive radiation dosages, and its rate of throughput is quite inadequate. A novel variant of “object 3D” is therefore put forward, adapting some of the technology of existing cabin luggage screening systems-but on a substantially larger scale-which does achieve the required throughput at an acceptable radiation dosage and cost.

Visceral and central abdominal fat and anthropometry in relation to diabetes in Asian Indians

OBJECTIVE: The objective of the study was to examine body fat distribution using computed tomography (CT), dual-energy X-ray absorptiometry (DEXA), and anthropometry in relation to type 2 diabetes in urban Asian Indians. RESEARCH DESIGN AND METHODS: This is a case-control study of 82 type 2 diabetic and 82 age- and sex-matched nondiabetic subjects from the Chennai Urban Rural Epidemiology Study, an ongoing epidemiological study in southern India. Visceral, subcutaneous, and total abdominal fat were measured using CT, while DEXA was used to measure central abdominal and total body fat. Anthropometric measures included BMI, waist circumference, sagittal abdominal diameter (SAD), and waist-to-hip ratio. RESULTS: Visceral and central abdominal fat showed a strong correlation with each other (P <0.0001), and kappa analysis revealed a fairly good agreement between tertiles of visceral and central abdominal fat (kappa=0.44, P <0.0001). Diabetic subjects had significantly higher visceral (P=0.005) and central abdominal (P=0.011) fat compared with nondiabetic subjects. Waist circumference and SAD showed a strong correlation with visceral (P <0.01) and central abdominal (P <0.0001) fat in both diabetic and nondiabetic subjects. Logistic regression analysis revealed visceral (odds ratio [OR] 1.011, P=0.004) and central abdominal (OR 1.001, P=0.013) fat to be associated with diabetes, even after adjusting for age and sex. CONCLUSIONS: Visceral and central abdominal fat showed a strong association with type 2 diabetes. Both measures correlated well with each other and with waist circumference and SAD in diabetic and nondiabetic urban Asian Indians.

Three dimensional analysis of cardiovascular development in mouse embryos using X-ray microcomputed tomography

Micro-computed tomography (μCT) has been successfully used to study the cardiovascular system of mouse embryos in situ. With the use of barium as a suitable contrast agent, blood vessels have been imaged and analysed quantitatively such as blood volume and vessel sizes on embryos of ages 14.5 to 16.5 days old. The advantage of using this imaging modality is that it has provided three dimensional information whilst leaving samples intact for further study.

A Clinical Study of 406 Sinus Augmentations With 100% Anorganic Bovine Bone

Background: The aim of the present study is to evaluate the use of anorganic bovine bone (ABB) associated with a collagen membrane (CM) for a sinus graft by means of clinical, histologic, and radiographic parameters in cases with bone availability <= 7 mm. A preliminary evaluation consisted of a clinical examination, computed tomography (CT), and a panoramic x-ray. Methods: Ninety-two patients requiring bilateral sinus grafts and 222 requiring unilateral procedures (total: 406 sinuses) participated in this study. A total of 1,025 implants were placed in the grafted sinuses. A total of 118 implants were placed simultaneously with the sinus graft (one stage), and 907 implants were placed in a subsequent surgery (two stages), 6 to 12 months after the graft was performed. In seven cases, a biopsy was harvested for histomorphometric analysis. Recall appointments were scheduled every 6 months, and panoramic and periapical x-rays were required every year for 3 years. Results: Among 1,025 implants, 19 were lost (survival rate: 98.1%). The difference in survival rates for implants placed in native bone: <= 3 mm (98.1%), >3 to <= 5 mm (98.6%), and >5 to <= 7 mm (97.0%) was not statistically significant (P = 0.3408). The survival rates for implants with rough and machined surfaces (98.6% and 97.0%, respectively) were not statistically significant (P = 0.0840). The histomorphometric analysis showed new bone formation (39.0% +/- 12%), marrow space (52.9% +/- 9.3%), and residual ABB (8% +/- 2.7%). Conclusion: Our results indicated that 1,025 implants placed in sinuses grafted exclusively with ABB combined with CM led to an excellent and predictable survival rate of 98.1%. J Periodontol 2009;80:1920-1927.

Performance Improvement of Tomographic Image Reconstruction Based on DSP Processors

This paper presents the use of a multiprocessor architecture for the performance improvement of tomographic image reconstruction. Image reconstruction in computed tomography (CT) is an intensive task for single-processor systems. We investigate the filtered image reconstruction suitability based on DSPs organized for parallel processing and its comparison with the Message Passing Interface (MPI) library. The experimental results show that the speedups observed for both platforms were increased in the same direction of the image resolution. In addition, the execution time to communication time ratios (Rt/Rc) as a function of the sample size have shown a narrow variation for the DSP platform in comparison with the MPI platform, which indicates its better performance for parallel image reconstruction.

Objective characterization of the course of the parasellar internal carotid artery using mathematical tools

Background Along the internal carotid artery (ICA), atherosclerotic plaques are often located in its cavernous sinus (parasellar) segments (pICA). Studies indicate that the incidence of pre-atherosclerotic lesions is linked with the complexity of the pICA; however, the pICA shape was never objectively characterized. Our study aims at providing objective mathematical characterizations of the pICA shape. Methods and results Three-dimensional (3D) computer models, reconstructed from contrast enhanced computed tomography (CT) data of 30 randomly selected patients (60 pICAs) were analyzed with modern visualization software and new mathematical algorithms. As objective measures for the pICA shape complexity, we provide calculations of curvature energy, torsion energy, and total complexity of 3D skeletons of the pICA lumen. We further measured the posterior knee of the so-called ""carotid siphon"" with a virtual goniometer and performed correlations between the objective mathematical calculations and the subjective angle measurements. Conclusions Firstly, our study provides mathematical characterizations of the pICA shape, which can serve as objective reference data for analyzing connections between pICA shape complexity and vascular diseases. Secondly, we provide an objective method for creating Such data. Thirdly, we evaluate the usefulness of subjective goniometric measurements of the angle of the posterior knee of the carotid siphon.

Multiplane ultrasound approach to quantify pleural effusion at the bedside

To assess the accuracy of a multiplane ultrasound approach to measure pleural effusion volume (PEV), considering pleural effusion (PE) extension along the cephalocaudal axis and PE area.Prospective study performed on 58 critically ill patients with 102 PEs. Thoracic drainage was performed in 46 patients (59 PEs) and lung computed tomography (CT) in 24 patients (43 PEs). PE was assessed using bedside lung ultrasound. Adjacent paravertebral intercostal spaces were examined, and ultrasound PEV was calculated by multiplying the paravertebral PE length by its area, measured at half the distance between the apical and caudal limits of the PE.Ultrasound PEV was compared to either the volume of the drained PE (59 PE) or PEV assessed on lung CT (43 PE). In patients with lung CT, the accuracy of this new method was compared to the accuracy of previous methods proposed for PEV measurement. Ultrasound PEV was tightly correlated with drained PEV (r = 0.84, p < 0.001) and with CT PEV (r = 0.90, p < 0.001). The mean biases between ultrasound and actual volumes of PE were -33 ml when compared to drainage (limits of agreement -292 to +227 ml) and -53 ml when compared to CT (limits of agreement -303 to +198 ml). This new method was more accurate than previous methods to measure PEV.Using a multiplane approach increases the accuracy of lung ultrasound to measure the volume of large to small pleural effusions in critically ill patients.

Analysis of biological tissues in infant chest for the development of an equivalent radiographic phantom

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Rapid prototyping and inclined plane technique in the treatment of maxillofacial malformations in a fox

An approximately 9-month-old fox (Pseudalopex ventulus) was presented With malocclusion and deviation of the lower jaw to the right side. Orthodontic treatment was performed using the inclined plane technique. Virtual 3D models and prototypes of the head were based on computed tomography (CT) image data to assist in diagnosis and treatment.