Simulation de radiographies à partir d'images tomodensitométriques pour l'enseignement de l'anatomie radiographique en médecine vétérinaire

L'un des principaux défis de l'interprétation radiographique réside dans la compréhension de l’anatomie radiographique, laquelle est intrinsèquement liée à la disposition tridimensionnelle des structures anatomiques et à l’impact du positionnement du tube radiogène vis-à-vis de ces structures lors de l'acquisition de l'image. Traditionnellement, des radiographies obtenues selon des projections standard sont employées pour enseigner l'anatomie radiographique en médecine vétérinaire. La tomodensitométrie − ou communément appelée CT (Computed Tomography) − partage plusieurs des caractéristiques de la radiographie en ce qui a trait à la génération des images. À l’aide d'un plug-in spécialement développé (ORS Visual ©), la matrice contenant les images CT est déformée pour reproduire les effets géométriques propres au positionnement du tube et du détecteur vis-à-vis du patient radiographié, tout particulièrement les effets de magnification et de distorsion. Afin d'évaluer le rendu des images simulées, différentes régions corporelles ont été imagées au CT chez deux chiens, un chat et un cheval, avant d'être radiographiées suivant des protocoles d'examens standards. Pour valider le potentiel éducatif des simulations, dix radiologistes certifiés ont comparé à l'aveugle neuf séries d'images radiographiques simulées aux séries radiographiques standard. Plusieurs critères ont été évalués, soient le grade de visualisation des marqueurs anatomiques, le réalisme et la qualité radiographique des images, le positionnement du patient et le potentiel éducatif de celles-ci pour différents niveaux de formation vétérinaire. Les résultats généraux indiquent que les images radiographiques simulées à partir de ce modèle sont suffisamment représentatives de la réalité pour être employées dans l’enseignement de l’anatomie radiographique en médecine vétérinaire.

Generation of a 3D proximal femur shape from a single projection 2D radiographic image.

Summary Generalized Procrustes analysis and thin plate splines were employed to create an average 3D shape template of the proximal femur that was warped to the size and shape of a single 2D radiographic image of a subject. Mean absolute depth errors are comparable with previous approaches utilising multiple 2D input projections. Introduction Several approaches have been adopted to derive volumetric density (g cm-3) from a conventional 2D representation of areal bone mineral density (BMD, g cm-2). Such approaches have generally aimed at deriving an average depth across the areal projection rather than creating a formal 3D shape of the bone. Methods Generalized Procrustes analysis and thin plate splines were employed to create an average 3D shape template of the proximal femur that was subsequently warped to suit the size and shape of a single 2D radiographic image of a subject. CT scans of excised human femora, 18 and 24 scanned at pixel resolutions of 1.08 mm and 0.674 mm, respectively, were equally split into training (created 3D shape template) and test cohorts. Results The mean absolute depth errors of 3.4 mm and 1.73 mm, respectively, for the two CT pixel sizes are comparable with previous approaches based upon multiple 2D input projections. Conclusions This technique has the potential to derive volumetric density from BMD and to facilitate 3D finite element analysis for prediction of the mechanical integrity of the proximal femur. It may further be applied to other anatomical bone sites such as the distal radius and lumbar spine.

Comparison of changes in dental and bone radiographic densities in the presence of different soft-tissue simulators using pixel intensity and digital subtraction analyses

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