CTスキャンDICOM画像の肺結節を測定する方法は？

この質問では、CTスキャンの強度値に焦点を当てたいと思います。まず、下の画像を見てください。

上の画像は元の画像で、下の画像はしきい値バージョンです。任意の形状のボリュームを測定するために、理論的には、単に画像内のボクセルの数を数えることが可能です。ただし、オブジェクトの最も外側の層（結節など）の輝度は暗く、オブジェクト内のすべてのボクセルの輝度は非常に高くなっています。しきい値バージョンのボクセルを単純に数えると、肺結節の実際のボリュームよりも大きい結果ボリュームが得られる可能性が非常に高くなります。

また、DICOM画像の輝度情報を調整するために使用できるウィンドウの中心（レベル）やウィンドウの幅などの変数があることもわかります。強度が異なると、結果のボリュームが変わる可能性があります。

だからここに質問があります：私が特定の肺結節を測定する場合、可能な限り最高の精度を達成するために何をすべきですか？強度の低いボクセルはいつ無視すべきですか？それとも他の方法でこれを行う必要がありますか？

純粋な信号処理に関する全体的な議論は別として、「結節」として正確に何を定義しますか。これは通常、境界を定義することが難しい生物学的エンティティです。結節の性質は侵襲性の成長である場合があり、そのため組織切片でも明確に定義されていません。したがって、CT自体には組織学よりも高いしきい値があり、結節の真の境界を簡単に定義することはできません。一方、結節の周りの健康な組織は、CTで圧縮されて密に見える場合があります。これは、スキャンがトリガーされた呼吸フェーズに依存している可能性があります（新しいデータによると、吸気中の最良の結果）。または、炎症によって結節の真の境界が不明瞭になる場合があります。

別の側面は、画像の補間です。テクニックは通常、スパイラルCTであるため、病変を見逃すことはありません。したがって、セクションが計算されます。これにより、オブジェクトの境界が不明確になります。境界検出または組織学の解像度に焦点を合わせる場合、通常は高解像度のスキャンが必要です。これは間質性肺疾患に対して行うことです。残念ながら、それらはかなり長い距離を隔てて肺をスライスします。「フルボリュームスキャン」を実行しようとすると、放射線量は非常に高くなります。ただし、このタイプのスキャンでは、スライス間の病変を見逃していることに注意する必要があります。

最初の質問に戻るには、私はあなたの技術を-それが何であれ-ゴールドスタンダードで検証する必要があると思います。組織学のセクションです。（残念ながら、肺は簡単に切断されません...）。別のオプションは、PET-CT（陽電子放出断層撮影とコンピューター断層撮影の組み合わせ）のような追加の手法ですが、アライメントアルゴリズムが難しい場合があります。

これが「部分体積効果」によるものであると仮定します（結節の外層が実際には異なる材料であるためではありません）：

たとえば、明るい値が200のボクセル（1mm ^ 3など）をすべて結節のマテリアルと見なし、値が100のボクセルが完全に正常な組織であると考えると、 160の値は、60％の結節と40％の正常組織です（したがって、合計で0.6mm ^ 3になります）。

その仮定が正しい場合（そしてそれが大きい場合）、ボクセル> = 200または> 100を数えるだけでなく、より正確なボリューム測定が得られます。