MR and CT imaging of pulmonary valved conduits in children and adolescents: normal appearance and complications.

BACKGROUND: The Contegra® is a conduit made from the bovine jugular vein and then interposed between the right ventricle and the pulmonary artery. It is used for cardiac malformations in the reconstruction of right ventricular outflow tract. OBJECTIVE: To describe both normal and pathological appearances of the Contegra® in radiological imaging, to describe imaging of complications and to define the role of CT and MRI in postoperative follow-up. MATERIALS AND METHODS: Forty-three examinations of 24 patients (17 boys and 7 girls; mean age: 10.8 years old) with Contegra® conduits were reviewed. Anatomical description and measurements of the conduits were performed. Pathological items examined included stenosis, dilatation, plicature or twist, thrombus or vegetations, calcifications and valvular regurgitation. Findings were correlated to the echographic gradient through the conduit when available. RESULTS: CT and MR work-up showed Contegra® stenosis (n = 12), dilatation (n = 9) and plicature or twist (n = 7). CT displayed thrombus or vegetations in the Contegra® in three clinically infected patients. Calcifications of the conduit were present at CT in 12 patients and valvular regurgitation in three patients. The comparison between CT and/or MR results showed a good correlation between the echographic gradient and the presence of stenosis in the Contegra®. CONCLUSION: CT and MR bring additional information about permeability and postoperative anatomy especially when echocardiography is inconclusive. Both techniques depict the normal appearance of the conduit, and allow comparison and precise evaluation of changes in the postoperative follow-up.

Using 3D surface datasets to understand landslide evolution: From analogue models to real case study

Early detection of landslide surface deformation with 3D remote sensing techniques, as TLS, has become a great challenge during last decade. To improve our understanding of landslide deformation, a series of analogue simulation have been carried out on non-rigid bodies coupled with 3D digitizer. All these experiments have been carried out under controlled conditions, as water level and slope angle inclination. We were able to follow 3D surface deformation suffered by complex landslide bodies from precursory deformation still larger failures. These experiments were the basis for the development of a new algorithm for the quantification of surface deformation using automatic tracking method on discrete points of the slope surface. To validate the algorithm, comparisons were made between manually obtained results and algorithm surface displacement results. Outputs will help in understanding 3D deformation during pre-failure stages and failure mechanisms, which are fundamental aspects for future implementation of 3D remote sensing techniques in early warning systems.

Visualització de models fusionats

L’objectiu principal d’aquest projecte era implementar la visualització 3D demodels fusionats i aplicar totes les tècniques possibles per realitzar aquesta fusió. Aquestes tècniques s’integraran en la plataforma de visualització i processament de dades mèdiques STARVIEWER. Per assolir l’ objectiu principal s’ han definit els següents objectius específics:1- estudiar els algoritmes de visualització de models simples i analitzar els diferents paràmetres a tenir en compte. 2- ampliació de la tècnica de visualització bàsica seleccionada per tal de suportar els models fusionats. 3- avaluar i compar tots els mètodes implementats per poder determinar quin ofereix les millors visualitzacions

Segmentació de punts 3D rígids i no rígids obtinguts a partir d’un sistema estèreo

L’estudi consta de dues grans parts que serien la part de dissenyar, desenvolupar i implementar els mètodes de segmentació que ens serviran per separar els punts rígids dels punts no rígids/deformables. I l’altra part seria la d’obtenir reconstruccions 3D a partir d’un sistema estèreo, passant per la calibració de les càmeres del sistema, la realització de captures d’experiments reals, la generació de reconstruccions 3D per finalment posar a prova els mètodes desenvolupats en la part anterior

Integració d’un visualitzador de volums en una plataforma de reconstrucció de mapes de fibres del cervell

Estudi, disseny i implementació d’un algorisme de visualització de volums i integrar-lo en la plataforma DTIWeb de visualització i processament de dades de DTI. La plataforma DTIWeb és una plataforma desenvolupada conjuntament entre el Laboratori de Gràfics i Imatge de la Universitat de Girona i d’Institut de Diagnòstic per la imatge de l’Hospital Josep Trueta de Girona. Aquesta plataforma integra els mètodes bàsics de reconstrucció de fibres del cervell. La principal limitació de la plataforma és que no suporta la visualització de models 3D. Aquest fet limita el seu us en la pràctica clínica habitual ja que es fa difícil la interpretació dels mapes de connectivitat que genera

Acute imaging does not improve ASTRAL score's accuracy despite having a prognostic value.

BACKGROUND: The ASTRAL score was recently shown to reliably predict three-month functional outcome in patients with acute ischemic stroke. AIM: The study aims to investigate whether information from multimodal imaging increases ASTRAL score's accuracy. METHODS: All patients registered in the ASTRAL registry until March 2011 were included. In multivariate logistic-regression analyses, we added covariates derived from parenchymal, vascular, and perfusion imaging to the 6-parameter model of the ASTRAL score. If a specific imaging covariate remained an independent predictor of three-month modified Rankin score > 2, the area-under-the-curve (AUC) of this new model was calculated and compared with ASTRAL score's AUC. We also performed similar logistic regression analyses in arbitrarily chosen patient subgroups. RESULTS: When added to the ASTRAL score, the following covariates on admission computed tomography/magnetic resonance imaging-based multimodal imaging were not significant predictors of outcome: any stroke-related acute lesion, any nonstroke-related lesions, chronic/subacute stroke, leukoaraiosis, significant arterial pathology in ischemic territory on computed tomography angiography/magnetic resonance angiography/Doppler, significant intracranial arterial pathology in ischemic territory, and focal hypoperfusion on perfusion-computed tomography. The Alberta Stroke Program Early CT score on plain imaging and any significant extracranial arterial pathology on computed tomography angiography/magnetic resonance angiography/Doppler were independent predictors of outcome (odds ratio: 0·93, 95% CI: 0·87-0·99 and odds ratio: 1·49, 95% CI: 1·08-2·05, respectively) but did not increase ASTRAL score's AUC (0·849 vs. 0·850, and 0·8563 vs. 0·8564, respectively). In exploratory analyses in subgroups of different prognosis, age or stroke severity, no covariate was found to increase ASTRAL score's AUC, either. CONCLUSIONS: The addition of information derived from multimodal imaging does not increase ASTRAL score's accuracy to predict functional outcome despite having an independent prognostic value. More selected radiological parameters applied in specific subgroups of stroke patients may add prognostic value of multimodal imaging.

Entorn de suport a la inserció de pròtesis

L’objectiu d’aquest projecte és integrar a la plataforma Starviewer ( plataforma informàtica de processament i visualització d’imatges mèdiques creada fruit de la col•laboració del Laboratori de Gràfics i Imatge (GILab) de la Universitat de Girona i l’Institut de Diagnòstic per la Imatge (IDI) de l’hospital Dr. Josep Trueta de Girona) per donar suport al diagnòstic un entorn de suport a la inserció de pròtesis, que permeti automatitzar al màxim les operacions que actualment es realitzen de forma manual. Hem de tenir en compte que, tot i que, la imatge més usada pel radiòleg es la radiografia (Rx) també treballa amb tomografia computada (TAC). El TAC dona una visió 3D de l’organisme, mentre que la Rx és 2D

Three-dimensional high-resolution fast spin-echo coronary magnetic resonance angiography.

Due to SNR constraints, current "bright-blood" 3D coronary MRA approaches still suffer from limited spatial resolution when compared to conventional x-ray coronary angiography. Recent 2D fast spin-echo black-blood techniques maximize signal for coronary MRA at no loss in image spatial resolution. This suggests that the extension of black-blood coronary MRA with a 3D imaging technique would allow for a further signal increase, which may be traded for an improved spatial resolution. Therefore, a dual-inversion 3D fast spin-echo imaging sequence and real-time navigator technology were combined for high-resolution free-breathing black-blood coronary MRA. In-plane image resolution below 400 microm was obtained. Magn Reson Med 45:206-211, 2001.

Disseny i construcció d'un motor 3D en temps real per la Gameboy Advance

El projecte desenvolupat ha tractat l’estudi i disseny d’un motor 3D interactiu a la consolaGame Boy Advance (GBA). La GBA disposa d’un processador ARM7TDMI a 16’78Mhz i no disposa de operacions 3D per-hardware, és una consola lenta en comparació lesque podem trobar al mercat d’avui en dia. Aquest treball, va partir de la construcció d’un prototipus ray-casting per-columna. Després,vàrem adaptar-lo a una estructura de portals i sectors. Més tard,es va introduir el mapeig de sostre/terra i de paisatges. Per últim,vàrem introduir efectes a la renderització per donar més realismeal recorregut del món, com il·luminació, objectes, etc.Tot i que es va estudiar l’arquitectura d’un motor eficient, no estenia prou per arribar a tenir un motor interactiu. Una de lestasques més difícils va ser la part de optimització. Peraconseguir-ho s’ha hagut de substituir operacions a temps realcostoses a temps de execució, replantejar parts de l’algorisme per fer-lo més eficient, entre altres

Calcium imaging of odor-evoked responses in the Drosophila antennal lobe.

The antennal lobe is the primary olfactory center in the insect brain and represents the anatomical and functional equivalent of the vertebrate olfactory bulb. Olfactory information in the external world is transmitted to the antennal lobe by olfactory sensory neurons (OSNs), which segregate to distinct regions of neuropil called glomeruli according to the specific olfactory receptor they express. Here, OSN axons synapse with both local interneurons (LNs), whose processes can innervate many different glomeruli, and projection neurons (PNs), which convey olfactory information to higher olfactory brain regions. Optical imaging of the activity of OSNs, LNs and PNs in the antennal lobe - traditionally using synthetic calcium indicators (e.g. calcium green, FURA-2) or voltage-sensitive dyes (e.g. RH414) - has long been an important technique to understand how olfactory stimuli are represented as spatial and temporal patterns of glomerular activity in many species of insects. Development of genetically-encoded neural activity reporters, such as the fluorescent calcium indicators G-CaMP and Cameleon, the bioluminescent calcium indicator GFP-aequorin, or a reporter of synaptic transmission, synapto-pHluorin has made the olfactory system of the fruitfly, Drosophila melanogaster, particularly accessible to neurophysiological imaging, complementing its comprehensively-described molecular, electrophysiological and neuroanatomical properties. These reporters can be selectively expressed via binary transcriptional control systems (e.g. GAL4/UAS, LexA/LexAop, Q system) in defined populations of neurons within the olfactory circuitry to dissect with high spatial and temporal resolution how odor-evoked neural activity is represented, modulated and transformed. Here we describe the preparation and analysis methods to measure odor-evoked responses in the Drosophila antennal lobe using G-CaMP. The animal preparation is minimally invasive and can be adapted to imaging using wide-field fluorescence, confocal and two-photon microscopes.

Histology-driven data mining of lipid signatures from multiple imaging mass spectrometry analyses: application to human colorectal cancer liver metastasis biopsies.

Imaging mass spectrometry (IMS) represents an innovative tool in the cancer research pipeline, which is increasingly being used in clinical and pharmaceutical applications. The unique properties of the technique, especially the amount of data generated, make the handling of data from multiple IMS acquisitions challenging. This work presents a histology-driven IMS approach aiming to identify discriminant lipid signatures from the simultaneous mining of IMS data sets from multiple samples. The feasibility of the developed workflow is evaluated on a set of three human colorectal cancer liver metastasis (CRCLM) tissue sections. Lipid IMS on tissue sections was performed using MALDI-TOF/TOF MS in both negative and positive ionization modes after 1,5-diaminonaphthalene matrix deposition by sublimation. The combination of both positive and negative acquisition results was performed during data mining to simplify the process and interrogate a larger lipidome into a single analysis. To reduce the complexity of the IMS data sets, a sub data set was generated by randomly selecting a fixed number of spectra from a histologically defined region of interest, resulting in a 10-fold data reduction. Principal component analysis confirmed that the molecular selectivity of the regions of interest is maintained after data reduction. Partial least-squares and heat map analyses demonstrated a selective signature of the CRCLM, revealing lipids that are significantly up- and down-regulated in the tumor region. This comprehensive approach is thus of interest for defining disease signatures directly from IMS data sets by the use of combinatory data mining, opening novel routes of investigation for addressing the demands of the clinical setting.

Avenços en l'estudi de la litiasi renal: mètodes de chemical imaging i intel·ligencia artificial (ANN) per la caracterització de càlculs renals

La litiasi urinària és un trastorn que implica la formació de precipitats en qualsevol part del tracte urinari. Aquest és un desordre comú que afecta aproximadament a una desena part de la població de la Unió Europea al llarg de la seva vida. A més, durant els cinc anys posteriors a un episodi litiàsic el percentatge de recurrència dels pacients és del 45 al 75%. Aquest trastorn urinari està influït per una gran quantitat de variables, d’origen fisiològic, psicològic i ambiental. Els episodis litiàsics, es poden solucionar espontàniament, amb l’expulsió del càlcul renal, o bé a través de diverses intervencions mèdiques. Els tractaments mèdics derivats de la litiasi urinària; és a dir, la fragmentació del càlcul, intervencions quirúrgiques i tractaments posteriors generen unes grans despeses als sistemes mèdics. Pels motius exposats, la identificació del desordre que ha originat l’episodi litiàsic és de radical importància, per tal de minimitzar el risc de reincidència. Els mètodes més usuals per determinar les causes que desencadenen la formació del càlcul renal són les anàlisis d’orina i l’estudi del càlcul generat. La correcta descripció de la composició i, especialment, l’estructura del càlcul renal pot aportar informació clau sobre les possibles causes de la seva formació, tant de l’inici de nucleació del càlcul com de les successives etapes de creixement cristal·lí. Tenint en compte aquest darrer aspecte, el present estudi s’ha dirigit a la caracterització de càlculs urinaris mitjançant l’aplicació de metodologies d’imatge química (Hyperspectral Imaging), el que va contribuir a determinar les principals característiques espectrals de cada compost majoritari als càlculs renals. D’altra banda, la utilització de mostres de composició coneguda ha possibilitat la creació d’un model amb Xarxes Neuronals Artificials, que permet la classificació de noves mostres de composició desconeguda, de manera més ràpida que el procediment actual. Aquest treball constitueix una nova contribució a la comprensió de l’estructura de les pedres de ronyó, així com les condicions de la seva formació. Els resultats obtinguts destaquen les possibilitats que presenten les tècniques emprades al camp de la litiasi renal, que permeten complementar els coneixements existents enfocats a millorar la qualitat de vida dels pacients.

Alveolar echinococcosis of the liver: diffusionweighted MR imaging findings

Purpose: To report the diffusion-weighted MR imaging (DWI) findings in hepatic alveolar echinococcosis (AE). To evaluate the usefulness of apparent diffusion coefficients (ADCs) for differentiating the 5 types of AE lesions (as reported by Kodama, Radiology, 2003).Methods and Materials: We retrospectively included 17 patients (10 women, mean age 64.3years) with 48 AE liver lesions (>1cm2) that had been investigated by 3-Tesla MR imaging between March 2008 and August 2011 performing our standard protocol including DWI (b-values: 0, 300 and 600s/mm2). In consensus, two radiologists assessed lesion characteristics such as diameter, cystic and/or fibrotic components including Kodama classification, signal intensity, contrast enhancement, calcifications (on CT), and measured the ADC of each lesion. AE was confirmed by serology, biopsy and/or surgery in all patients.Results: Seventeen lesions of Kodama type 1, 10 of type 2, 19 of type 3, 1 of type 4 and 1 of type 5 were found. Mean(±SD) ADC of all AE lesions was 1.75±0.45 ×10-3mm2/s. Mean(±SD) ADCs of Kodama type 1, 2, 3, 4 and 5 lesions were 1.74±0.55, 1.71±0.49, 1.82±0.36, 1.46±0 and 1.43±0 ×10-3mm2/s, respectively. No significant difference was noted between the different Kodama types (p=0.89). Presence of fibrotic (p=0.24) and/or calcified (p=0.90) components, or contrast enhancement (p=0.84) of AE lesions were not correlated with significant differences in ADCs.Conclusion: ADCs of AE lesions are relatively low compared to other cystic liver lesions, which is helpful in suggesting the diagnosis. However, ADCs were not found to be useful for differentiating Kodama types of AE lesions.

Long-term prognostic value of single-photon emission computed tomography myocardial perfusion imaging in diabetic patients with and without coronary artery disease

Keywords Diabetes mellitus; coronary artery disease; myocardial ischemia; prognostic value; single-photon emission computed tomography myocardial perfusion imaging Summary Aim: To determine the long-term prognostic value of SPECT myocardial perfusion imaging (MPI) for the occurrence of cardiovascular events in diabetic patients. Methods: SPECT MPI of 210 consecutive Caucasian diabetic patients were analysed using Kaplan-Meier event-free survival curves and independent predictors were determined by Cox multivariate analyses. Results: Follow-up was complete in 200 (95%) patients with a median period of 3.0 years (0.8-5.0). The population was composed of 114 (57%) men, age 65±10 years, 181 (90.5%) type 2 diabetes mellitus, 50 (25%) with a history of coronary artery disease (CAD) and 98 (49%) presenting chest pain prior to MPI. The prevalence of abnormal MPI was 58%. Patients with a normal MPI had neither cardiac death, nor myocardial infarction, independently of a history of coronary artery disease or chest pain. Among the independent predictors of cardiac death and myocardial infarction, the strongest was abnormal MPI (p<.0001), followed by history of CAD (Hazard Ratio (HR)= t 5.9, p=0.0001), diabetic retinopathy (HR=10.0, p=0.001) and inability to exercise (HR=7.7, p=0.02). Patients with normal 1VIPI had a low revascularisation rate of 2.4% during the follow-up period. Compared to normal MPI, cardiovascular events increased 5.2 fold for reversible defects, 8.5 fold for fixed defects and 20.1 fold for the association of both defects. Conclusion: Diabetic patients with normal MPI had an excellent prognosis independently of history of CAD. On the opposite, an abnormal MPI led to a > 5 fold increase in cardiovascular events. This emphasizes the value of SPECT MPI in predicting and risk-stratifying cardiovascular events in diabetic patients. Mots-Clés Diabète; maladie coronarienne; ischémie myocardique; valeur pronostique; tomoscintigraphie myocardique de perfusion par émission monophotonique Résumé Objectifs: Déterminer la valeur pronostique à long terme de la tomoscintigraphie myocardique de perfusion (TSMP) chez les patients diabétiques pour prédire les événements cardiovasculaires (ECV). Méthodes: Etude de 210 diabétiques caucasiens consécutifs référés pour une TSMP. Les courbes de survie ont été déterminées par Kaplan-Meier et les facteurs prédictifs indépendants par analyses multivariées de type Cox. Résultats: Le suivi a été complet chez 200 (95%) patients avec une durée médiane de 3.0 ans (0.8-50). La population était composée de 114 (57%) hommes, âge moyen 65±10 ans, avec 181 (90.5%) diabète de type 2, 50 (25%) antécédents de maladie coronarienne (AMC) et 98 (49%) patients connus pour un angor avant la TSMP. La prévalence de TSMP anormales était de 58%. Aucun décès d'origine cardiaque ou infarctus du myocarde n'est survenu chez les patients avec une TSMP normale, ceci indépendamment de leurs AMC et des douleurs thoraciques. Les facteurs prédictifs indépendants pour les ECV sont une TSMP anormale (p<.0001), les AMC (Hazard Ratio (HR)=15.9, p-0.0001), suivi de la rétinopathie diabétique (HR-10.0, p=0.001) et de l'incapacité à effectuer un exercice (HR=7.7, p=0.02). Les patients avec une TSMP normale ont présenté un taux de revascularisations de 2.4%. La présence de défauts mixtes accroît le risque d'ECV de 20.1 fois, les défauts fixes de 8.5 fois et les défauts réversibles de 5.2 fois comparés aux sujets avec une TSMP normale. Conclusion: Les patients diabétiques, coronariens ou non, avec une tomoscintigraphie myocardique de perfusion normale ont un excellent pronostique. A l'opposé, une TSMP anormale est associée à une augmentation du risque d'ECV de plus de 5 fois. Ceci confirme l'utilité de la TSMP dans la stratification du risque chez les patients diabétiques.