Semiautomated 3D liver segmentation using computed tomography and magnetic resonance imaging

Le foie est un organe vital ayant une capacité de régénération exceptionnelle et un rôle crucial dans le fonctionnement de l’organisme. L’évaluation du volume du foie est un outil important pouvant être utilisé comme marqueur biologique de sévérité de maladies hépatiques. La volumétrie du foie est indiquée avant les hépatectomies majeures, l’embolisation de la veine porte et la transplantation. La méthode la plus répandue sur la base d'examens de tomodensitométrie (TDM) et d'imagerie par résonance magnétique (IRM) consiste à délimiter le contour du foie sur plusieurs coupes consécutives, un processus appelé la «segmentation». Nous présentons la conception et la stratégie de validation pour une méthode de segmentation semi-automatisée développée à notre institution. Notre méthode représente une approche basée sur un modèle utilisant l’interpolation variationnelle de forme ainsi que l’optimisation de maillages de Laplace. La méthode a été conçue afin d’être compatible avec la TDM ainsi que l' IRM. Nous avons évalué la répétabilité, la fiabilité ainsi que l’efficacité de notre méthode semi-automatisée de segmentation avec deux études transversales conçues rétrospectivement. Les résultats de nos études de validation suggèrent que la méthode de segmentation confère une fiabilité et répétabilité comparables à la segmentation manuelle. De plus, cette méthode diminue de façon significative le temps d’interaction, la rendant ainsi adaptée à la pratique clinique courante. D’autres études pourraient incorporer la volumétrie afin de déterminer des marqueurs biologiques de maladie hépatique basés sur le volume tels que la présence de stéatose, de fer, ou encore la mesure de fibrose par unité de volume.

Development of 2-D MRT based Image Compression Techniques

The thesis explores the area of still image compression. The image compression techniques can be broadly classified into lossless and lossy compression. The most common lossy compression techniques are based on Transform coding, Vector Quantization and Fractals. Transform coding is the simplest of the above and generally employs reversible transforms like, DCT, DWT, etc. Mapped Real Transform (MRT) is an evolving integer transform, based on real additions alone. The present research work aims at developing new image compression techniques based on MRT. Most of the transform coding techniques employ fixed block size image segmentation, usually 8×8. Hence, a fixed block size transform coding is implemented using MRT and the merits and demerits are analyzed for both 8×8 and 4×4 blocks. The N2 unique MRT coefficients, for each block, are computed using templates. Considering the merits and demerits of fixed block size transform coding techniques, a hybrid form of these techniques is implemented to improve the performance of compression. The performance of the hybrid coder is found to be better compared to the fixed block size coders. Thus, if the block size is made adaptive, the performance can be further improved. In adaptive block size coding, the block size may vary from the size of the image to 2×2. Hence, the computation of MRT using templates is impractical due to memory requirements. So, an adaptive transform coder based on Unique MRT (UMRT), a compact form of MRT, is implemented to get better performance in terms of PSNR and HVS The suitability of MRT in vector quantization of images is then experimented. The UMRT based Classified Vector Quantization (CVQ) is implemented subsequently. The edges in the images are identified and classified by employing a UMRT based criteria. Based on the above experiments, a new technique named “MRT based Adaptive Transform Coder with Classified Vector Quantization (MATC-CVQ)”is developed. Its performance is evaluated and compared against existing techniques. A comparison with standard JPEG & the well-known Shapiro’s Embedded Zero-tree Wavelet (EZW) is done and found that the proposed technique gives better performance for majority of images

Evaluación de la vía aérea superior en pacientes con sahos mediante cefalometría 3D y multiplanar

Objetivo: determinar parámetros biométricos para evaluación y diagnóstico de pacientes con SAHOS por medio de Cefalometría Tridimensional y reconstrucción Multiplanar escanográfica. Materiales y Métodos: se realizó estudio observacional tipo cross-sectional, con 25 pacientes diagnosticados con SAHOS, a los cuales se les hizo TAC simple de cara con reconstrucción multiplanar y tridimensional, evaluando volumen de vía aérea, longitud, promedio del área en corte transversal, área retropalatal, área reglosal, espacio retrogloso lateral y anteroposterior. Resultados: se incluyeron 25 pacientes y realizaron medidas de volumen, longitud, promedio del área en corte transversal, área retropalatal, área retroglosal y espacios regloso lateral y anteroposterior, realizando análisis estadístico mediante el programa SPSS 17.0 reportando medidas de tendencia central como promedio, media, moda, rango, desviación estándar, y concordancia inter e intra observador. Conclusión: la Cefalometría tridimensional con reconstrucción multiplanar ha mostrado ser un excelente método de evaluación de vía aérea en pacientes con SAHOS, obteniendo propias clasificaciones dentro del estudio de estos pacientes. Sin embargo, ante la escasa literatura y difícil obtención de parámetros de referencia es necesario promover el estudio y la investigación de este método diagnostico en pacientes con SAHOS.

Concordancia interobservador entre ortopedistas de urgencias y cirujanos de codo en fracturas de cúpula radial

El trauma de codo y la fractura de cúpula radial resultan ser un motivo de consulta frecuente en nuestro medio. Es común en nuestro medio que a pesar de tener radiografías de codo en las que se evidencia fractura de cúpula radial se solicite un TAC de codo. Consideramos que el TAC es una herramienta útil en algunos casos de fracturas de la cúpula radial, es decir, no se debe tomar de forma rutinaria el TAC de codo en los pacientes con fracturas de cúpula radial como es usual en nuestro medio. Existen pocos estudios que comparan la concordancia inter observador de las clasificaciones utilizadas para las fracturas de cúpula radial, pero, no existe en la literatura mundial un estudio que evalué las diferencias entre la clasificación de la fractura en base a radiografías y tomografía entre un grupo ortopedistas traumatólogos y sub-especialistas de miembro superior. La realización de este estudio permite elaborar guías de manejo de pacientes con fractura de cúpula radial en la que se racionalizara el uso del TAC de codo.

¿La tomografía de codo cambia la conducta tomada previamente con radiografía en fracturas de cúpula radial? un estudio de concordancia

Las fracturas de la cúpula radial corresponden a un tercio de todas las fracturas del codo en adultos (1), por lo que se toman radiografías o tomografías, sin embargo no existe literatura que soporte la realización de la tomografía como estudio complementario, por lo que preguntamos ¿La tomografía de codo cambia la conducta tomada previamente con radiografía en fracturas de cúpula radial? Se propone un estudio de concordancia, donde se evalúan las radiografías y tomografías por parte de dos cirujanos de codo, de pacientes con diagnóstico de fractura de cúpula radial valorados en urgencias de dos hospitales de tercer nivel de Bogotá desde enero 2011 a enero 2013. Se revisaron 116 historias, 99 cumplieron los criterios, las radiografías fueron revisadas por dos ortopedistas de codo quienes realizaron clasificación de Mason obteniendo un κ 1 (p˂ 0,00), propuesta de tratamiento postradiografía κ 0,934 (p˂ 0,000 IC95% 0.85, 1). Tratamiento post-tomografía de codo κ 0.949 (p˂ 0,00 IC95% 0.867,1). Concordancia intra-ortopedista de la conducta pre y post-tomografía hay cambio en la conducta del ortopedista 1 en 32.6% (κ 0.674 p˂ 0,00 IC95% 0.52, 0.818) y del ortopedista 2 en 36% (κ 0.64 p˂ 0,00 IC95% 0.452, 0.792). Se dividieron los pacientes en Mason I, II, III con concordancia considerable en los pacientes Mason I y III, mientras que en Mason II fue una concordancia aceptable lo que significa que el uso de tomografía de codo cambia la conducta en general pero sobretodo en pacientes clasificados Masson II.

Utilidad de la resonancia magnética en el diagnóstico de apendicitis aguda

Comparar el resultado de la resonancia magnética en el diagnóstico de apendicitis aguda con el patrón de oro (estudio histopatológico o seguimiento clínico del paciente) con el fin de establecer la utilidad de ésta como prueba diagnóstica y poder incluirla dentro del algoritmo de estudio de esta patología cuando hay sospecha clínica y un resultado negativo o dudoso de la ecografía abdominal

Angiorresonancia versus angiografía por sustracción digital en el seguimiento de aneurismas intracraneales embolizados. Comparación del desempeño diagnóstico

Introducción: La DSA es el método de elección para el seguimiento de pacientes con aneurismas intracraneales embolizados; esta se puede asociar a complicaciones incapacitantes o mortales. La MRA se ha propuesto como método alternativo por menor costo y menos morbi-mortalidad, aunque su desempeño diagnóstico permanece en discusión debido al desarrollo de nuevos protocolos, resonadores más potentes y nuevas aplicaciones de la DSA. Metodología: Exploramos la literatura hasta la actualidad y comparamos el desempeño diagnóstico de la MRA con la DSA para detectar flujo residual posterior a la embolización terapéutica de aneurismas intracraneales. Realizamos una revisión sistemática de la literatura y meta-análisis basados en 34 artículos detectados en la búsqueda que incluyó las bases de datos PubMed, Scopus, ScIELO y BVS. Resultados: La TOF-MRA demostró sensibilidad de 86.8% (84.3%-89.1%) y especificidad de 91.2% (89%-93.1%); la SROC para TOF-MRA demostró un AUC de 0.95. El desempeño de la CE-MRA demostró sensibilidad de 88.1% (84.6%-91.1%) y especificidad de 89.1% (85.7%-91.9%); la SROC presentó una AUC de 0.93. El análisis estratificado por potencia del resonador encontró que la TOF-MRA tiene mejor desempeño con el resonador de 3T, aunque no es estadísticamente significativo. La concordancia interobservador con TOF-MRA y CE-MRA fue moderada a muy buena. Discusión: El desempeño diagnóstico de la MRA en el seguimiento de aneurismas intracraneales embolizados demostró ser bueno, con sensibilidad mayor a 84%, siendo ligeramente mejor con TOF-MRA, sin lograr reemplazar la DSA. Sin embargo, los resultados deben ser evaluados con precaución por la heterogeneidad de los resultados de los estudios incluidos. (Abreviaturas: DSA: Angiografía por Sustracción Digital; MRA: Angiografía por Resonancia Magnética; TOF-MRA: Angiorresonancia por Tiempo de Vuelo; CE-MRA: Angiorresonancia contrastada).

Factores asociados a complicaciones post quirúrgicas en pacientes adultos con obstrucción intestinal mecánica en Bogotá, Colombia, período 2008 - 2014

Introducción: La obstrucción intestinal es una patología de alta prevalencia e impacto en los servicios de cirugía general a nivel mundial. El manejo de esta entidad puede ser médico o quirúrgico. Cuando se requiere intervención quirúrgica, se busca evitar el desarrollo de isquemia intestinal y resecciones intestinales; durante el postoperatorio, pueden existir complicaciones. El objetivo de este estudio es identificar los factores asociados al desarrollo de complicaciones post operatorias en un grupo de pacientes con obstrucción intestinal mecánica llevados a manejo quirúrgico. Metodología: Estudio analítico tipo casos y controles en un grupo de pacientes con diagnóstico de obstrucción intestinal mecánica llevados a manejo quirúrgico de su patología. Los casos corresponden a los pacientes con complicaciones postoperatorias y los controles aquellos que no presentaron complicaciones. Se identificaron factores asociados a complicación post operatoria mediante modelos estadísticos bivariados y multivariados de regresión logística para factores como edad, sexo, antecedente quirúrgico, presentación clínica, paraclínica y diagnóstico postoperatorio de malignidad, entre otras. Resultados: Se identificaron un total de 138 pacientes (54 casos y 129 controles). Los rangos de edad entre 55-66 años y mayor de 66 años fueron asociados con complicaciones postoperatorias (OR 3,87 IC95% 1,58-9,50 y OR 3,62 IC95% 1,45-9,08 respectivamente). El déficit de base inferior a 5 mEq/litro se relaciona con complicaciones postoperatorias (OR 2,64 IC95% 1.33-5,25) Otras pruebas de laboratorio, características radiológicas, hallazgos de malignidad en el postoperatorio y la evolución de los pacientes no fueron asociados con complicaciones. Conclusiones: Las disminución de las complicaciones durante el manejo quirúrgico de obstrucción intestinal mecánica continúa siendo un reto para la cirugía general. Factores no modificables como edad avanzada y modificables como el equilibrio ácido base deben ser tenidos en cuenta dada su correlación en el desarrollo de complicaciones postoperatorias.

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.

Impacto da tomografia computorizada versus radiografia no prognóstico pós-cirúrgico do carcinoma espinocelular oral no cão

Objectivos: Neste estudo retrospectivo pretendeu-se determinar o impacto da tomografia computorizada na sobrevivência pós-cirúrgica do cão com carcinoma espinocelular na cavidade oral, comparativamente à radiografia. Enfatizando desta forma, a sua importância no diagnóstico, no planeamento cirúrgico e prognóstico. O segundo objectivo consistiu em determinar as características tomográficas dos carcinomas espinocelulares da cavidade oral em cães. Material e Métodos: Foram analisados 7 canídeos com diagnóstico de carcinoma espinocelular. Os critérios de inclusão foram: cães com carcinoma espinocelular diagnosticado por biópsia, exame imagiológico complementar (radiografia simples ou tomografia computorizada), elegibilidade para cirurgia, execução de tratamento cirúrgico e acompanhamento pós-cirúrgico durante 2 anos. Foi registada a idade, o sexo, a raça, a localização anatómica, o estadiamento T e N, as características radiográficas e tomográficas dos tumores, o tempo de recorrência e por fim o tempo de sobrevivência global descrito nos registos consultados. Procedeu-se também ao registo das variáveis das imagens radiográficas e tomográficas obtidas: definição das margens neoplásicas, presença ou ausência de reacção perióstea e de destruição de osso cortical adjacente, presença de deslocação dentária e de reabsorção dentária e densidade óssea local. Resultados: Nenhum dos meios imagiológicos permitiu uma visualização bem definida das margens neoplásicas. A nível da destruição de osso cortical adjacente, foi visível em 66,67% dos casos avaliados com radiografia e em todos os casos que foram avaliados com tomografia computorizada (100%). Foi visível reacção perióstea em 33,33% dos canídeos avaliados por radiografia e em nenhum dos avaliados por tomografia (0%). A densidade óssea local estava diminuída em todos os casos avaliados por radiografia simples ou por tomografia. A nível de reabsorção dentária estava presente em 33,33% dos avaliados por radiografia e em 25% dos avaliados por tomografia. Foi possível visualizar deslocação dentária em 66,67% dos avaliados por radiografia e em todos os avaliados por tomografia (100%). A nível de percentagem de casos com recorrência local, nenhum caso avaliado com radiografia recorreu e apenas 1 caso avaliado por tomografia recorreu em 289 dias. O tempo médio de sobrevivência foi superior no grupo dos avaliados com radiografia (1091,7 dias) relativamente ao grupo avaliado por tomografia (404 dias). Ao fim de 2 anos, 66,67% dos casos avaliados por radiografia estavam vivos e somente 25% dos casos avaliados com tomografia sobreviveram. Discussão/conclusão: Não foi possível determinar o impacto real dos dois meios de diagnóstico no prognóstico pós-cirúrgico do carcinoma espinocelular oral no cão, devido à reduzida amostra e aos tumores com pior prognóstico (por localização e estadiamento) terem sido remetidos para tomografia.

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.

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.

Application of computed tomography images in the evaluation of magnetic nanoparticles biodistribution

In this work we evaluate the effectiveness of computed tomography images as a tool to determine magnetic nanoparticle biodistribution over biological tissues. For this purpose, tomography images for magnetic nanoparticles, composed of Fe(3)O(4), coated with 2,3-dimercaptosuccinic acid (DMSA), were generated at several material concentrations. The comparison of CT numbers, calculated from these images generated at clinical conditions, with typical CT numbers for biological tissues, shows that the detection of nanoparticle in most tissues is only possible for high material concentrations. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

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.