505-509 Rubini - Recenti Progressi in Medicina

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Attualità
Recenti Prog Med 2012; 103: 505-509
Linfoscintigrafie distrettuali e whole body
associate a profilo anatomico modificabile,
prodotte con tecnica vettoriale
Giuseppe Rubini1, Filippo Antonica1, Maria Antonia Renna1, Cristina Ferrari1, Francesca Iuele1,
Antonio Amato Stabile Ianora2, Matteo Losco3, Artor Niccoli Asabella1
Riassunto. Le immagini medico-nucleari non sempre comprendono dettagli anatomici e la loro interpretazione risulta più difficile. Finalità di questo lavoro è stato quella di produrre immagini linfoscintigrafiche che includessero un profilo anatomico atto a rendere più facile l’interpretazione dell’immagine finale anche da medici non specialisti di medicina nucleare. Abbiamo rielaborato le comuni immagini linfoscintigrafiche attraverso Adobe© Photoshop® CS6, che è stato utilizzato per la fusione e la stampa dell’immagine scintigrafica col modello vettoriale realizzato in Illustrator®. L’aggiunta di una sagoma vettoriale ha migliorato la facilità d’interpretazione dell’immagine, senza la necessità di maggiore radioesposizione o di più lunghi tempi di acquisizione.
Summary. Nuclear medicine images are difficult to interpret because they do not include anatomical details.
The aim of this study was to obtain lymphoscintigrams
with anatomical landmarks that could be easily interpreted by General Physicians. Traditional lymphoscintigrams were processed with Adobe© Photoshop® CS6 and
converted into vector images created by Illustrator®. The
combination with a silhouette vector improved image interpretation, without resulting in longer radiation exposure or acquisition times.
Parole chiave. Linfoscintigrafia, Photoshop®, vettore anatomico.
Key words. Anatomical vector, lymphoscintigraphy, Photoshop®.
Introduzione
l’obiettivo di produrre un’immagine medico-nucleare
non affetta da sofisticazioni e artefatti.
L’imaging biomolecolare è in grado di evidenziare la funzione di organi e tessuti e di caratterizzare il metabolismo di cellule normali o patologiche. La possibilità di valutare in ogni singolo paziente processi patologici in base al metabolismo
cellulare è stato il più importante progresso realizzato nella diagnostica per immagini.
L’imaging biomolecolare trova oggi fondamentale ed ampio uso nelle patologie sia neoplastiche
che funzionali1-4.
Le immagini ottenute con tecniche di medicina
nucleare (scintigrafie, PET e SPET) e l’uso di specifici radiofarmaci hanno il limite di non visualizzare tutti gli organi di un distretto corporeo, rendendo più complessa l’interpretazione e la localizzazione anatomica dei processi patologici. Poter disporre di dettagli anatomici e riferimenti topografici è particolarmente importante nel caso delle linfoscintigrafie sia per lo studio del drenaggio linfatico degli arti inferiori, sia per la ricerca del linfonodo sentinella.
L’obiettivo è stato quello di produrre immagini
linfoscintigrafiche che includano un profilo anatomico tale da rendere maggiormente leggibile l’immagine finale anche da medici non specialisti di medicina
nucleare. Abbiamo quindi definito una tecnica completamente digitale per aggiungere un profilo anatomico del distretto sottoposto a linfoscintigrafia con
Lymphoscintigrams with anatomical landmarks obtained
with vector graphics.
Materiali e metodi
STRUMENTI
Abbiamo utilizzato immagini linfoscintigrafiche prodotte da gamma camere Infinia e Millenium (GE Healthcare Milwaukee, WI), equipaggiate con collimatori ad
alta risoluzione per le basse energie (LEHR). Le immagini sono state elaborate con software Xeleris Functional Imaging GE Healthcare.
Le immagini così ottenute sono state in seguito rielaborate con computer Apple iMac 27” con processore Intel i5 2,7GHz, o con un generico PC dotato di caratteristiche simili. Il software Adobe© Illustrator® CS6 è stato utilizzato per la realizzazione del modello vettoriale
raffigurante la regione anatomica interessata; Adobe©
Photoshop® CS6 è stato utilizzato per la fusione e la
stampa dell’immagine scintigrafica col modello vettoriale realizzato in Illustrator®. Il processo di output e
stampa è stato realizzato con stampanti laser a colori
HP color laserjet 2025n.
PROCEDURA CREAZIONE SAGOMA
Aperto Illustrator®, abbiamo creato un nuovo documento vuoto e abbiamo realizzato l’immagine anatomica della regione interessata.
1Medicina Nucleare; 2Radiodiagnostica, Sezione di Diagnostica per Immagini (DIM), Università Aldo Moro, Bari; 3Radiologia,
Ospedali Riuniti Penisola Sorrentina, Sorrento-Napoli.
Pervenuto il 25 settembre 2012.
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Con lo strumento “Pennello” abbiamo tracciato il profilo esterno del distretto anatomico. Per il disegno vettoriale è stato utilizzato lo strumento pennello a tratto
sottile (1-3 punti) in maniera tale che la sagoma risultante, una volta fusa con l’immagine diagnostica, ne nasconda la minore parte possibile.
Attraverso la finestra “Livelli” abbiamo quindi creato un “Nuovo Livello” e vi abbiamo aggiunto, disegnandoli, nuovi dettagli anatomici della regione interessata.
È importante disporre ogni organo o struttura su un
livello di Illustrator® separato, in maniera tale che qualsiasi parte dell’immagine possa essere visualizzata o meno, semplicemente mostrando o nascondendo il relativo
livello che la contiene.
Procedendo in tale modo, abbiamo ottenuto un documento Illustrator® composto da diversi livelli, su ognuno
dei quali è posto un organo o una struttura anatomica,
svincolata dal resto dell’immagine della regione.
Attraverso lo strumento “Selezione” abbiamo rifinito
i contorni della sagoma procedendo nuovamente – dal livello inferiore comprendente i soli contorni esterni della sagoma – a quello superiore con maggiori dettagli
anatomici (figura 1).
PROCEDURA DI FUSIONE DELLE IMMAGINI
Aperto Adobe© Photoshop®, abbiamo creato un nuovo
documento e impostato le proprietà dell’immagine a dimensioni di 10x15 cm con una risoluzione di 600 dpi.
Il fondo dell’immagine è stato impostato su bianco
per rispecchiare il supporto di stampa finale.
Anche in Photoshop® abbiamo utilizzato i livelli in
modo tale da poter lavorare su più immagini contemporaneamente.
Nel primo livello abbiamo importato l’immagine linfoscintigrafica precedentemente esportata dalla workstation Xeleris in formato TIFF.
L’immagine TIFF così importata è stata ridimensionata e adattata al documento appena creato in maniera
tale da vincolare le proporzioni dell’oggetto ed evitare
che l’immagine linfoscintigrafica potesse alterarsi nel
rapporto altezza/lunghezza.
Applicate tutte le trasformazioni necessarie, abbiamo creato un nuovo livello in Photoshop®, ed in questo
abbiamo importato il file vettoriale precedentemente
creato con Illustrator®. Lo abbiamo quindi sovrapposto
all’immagine linfoscintigrafica e lo abbiamo adattato fino a che la sagoma vettoriale non fosse sovrapponibile al
contorno anatomico dell’immagine linfoscintigrafica del
paziente acquisito.
Attraverso le “Opzioni di fusione” del livello vettoriale abbiamo applicato la “Sovrapposizione colore”, definendo la sagoma di colore rosso, per evidenziare la distinzione tra i pixel della linfoscintigrafia (neri) e la sagoma stessa. Successivamente abbiamo ridotto il fattore
di opacità del livello contenente il vettore, in maniera
che questo lasciasse intravedere i pixel sottostanti.
Eventuali difetti di sovrapposizione o d’adattamento
dell’immagine sono stati corretti utizzando lo strumento “Alterazione marionetta”, che lavora distorcendo l’immagine vettoriale della sagoma senza alterarne la restante parte.
Procediamo definendo dei perni d’alterazione: questi
punti sono molto importanti perché andranno a stabilire i baricentri dell’immagine, improntando l’intera modifica della figura su di essi. Sarà grazie ai perni individuati, infatti, che risulterà possibile muovere gli elementi senza alterare il resto.
Lo strumento “Alterazione marionetta” si rivela particolarmente utile nell’adattamento del vettore alle differenti corporature e anatomie dei pazienti, i quali in fase di acquisizione possono assumere differenti atteggiamenti nell’ambito dello stesso posizionamento (figura 2).
Ottenuto un modello vettoriale concordante con l’immagine linfoscintigrafica, si procede con la stampa.
Figura 1. Tecnica di costruzione dell’immagine con progressiva creazione dei profili e dei dettagli anatomici.
G. Rubini et al.: Linfoscintigrafie distrettuali e whole body associate a profilo anatomico modificabile, prodotte con tecnica vettoriale
Risultati
Il punto di forza è stato quello di aggiungere semplici informazioni anatomiche e topografiche senza alterare l’immagine scintigrafica e riducendo al minimo le parti nascoste dal vettore.
Il processo di produzione dell’immagine, grazie all’uso della tecnica vettoriale, ha prodotto sagome adattabili ad ogni esame scintigrafico; in questo modo non è
necessario ripetere la procedura di creazione della sagoma su ogni immagine.
Le immagini delle sagome vettoriali prodotte sono di
elevata qualità indipendentemente dalla risoluzione di
stampa e quindi possono essere adattate infinite volte
senza introdurre artefatti o perdere di qualità.
Figura 2. Esempio di applicazione dell’Alterazione Marionetta al
vettore degli arti inferiori; A: vettore originale; B: applicazione Alterazione Marionetta; C: vettore modificato con arto inferiore sinistro addotto e arto inferiore sinistro accorciato (per rappresentare la gamba flessa.
L’aumento dei tempi di elaborazione dell’immagine
è legato alla sola fase di preparazione dei modelli vettoriali. Successivamente, disponendo di Photoshop®
sui computer di refertazione, la creazione dell’immagine definitiva richiede un tempo aggiuntivo inferiore
al minuto.
L’aggiunta di una sagoma vettoriale all’immagine
linfoscintigrafica ha comportato notevoli miglioramenti
alla leggibilità dell’esame incrementandone la facilità
d’interpretazione.
Discussione
Nell’ultimo decennio si è osservato un notevole
progresso tecnologico nello sviluppo di hardware e
software grafici, che ha trovato ampia applicazione nella creazione di programmi specifici per l’elaborazione di immagini mediche5.
Il nostro lavoro, invece, prospetta la possibilità
di applicare comuni programmi informatici, attualmente utilizzati solo da pochi Centri medici.
Le procedure di lavoro per l’utilizzo di programmi
informatici comuni richiedono solo un minimo training e capacità di organizzazione6. L’applicazione
della nostra procedura non richiede competenze informatiche specifiche.
Il processo di produzione delle immagini e la
qualità delle stesse è risultata paragonabile sia per
la piattaforma Apple Mac OS sia per quella Microsoft Windows, che differisce solo per alcune caratteristiche dell’interfaccia7.
Figura 3. Linfoscintigrafia per la ricerca del linfonodo sentinella in un caso di carcinoma della lingua; A: immagine linfoscintigrafica tradizionale planare in proiezione antero-posteriore; B: la stessa immagine con
l’aggiunta del profilo vettoriale.
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Abbiamo utilizzato il disegno vettoriale, piuttosto che il tradizionale bitmap, poiché i vettori non
essendo composti da pixel, ma da linee e forme
semplici, definite attraverso espressioni matematiche, hanno il vantaggio di rendere l’immagine facilmente deformabile senza introdurre artefatti da
ritocco.
Illustrator® si è rivelato insostituibile come software di grafica vettoriale rispetto a qualsiasi altro
software di grafica bitmap, grazie alla piena integrazione con Photoshop®.
La scelta del software è stata dettata dalle caratteristiche di qualità, affidabilità e ottimo supporto al cliente da parte di Adobe. Qualora si desiderasse, è possibile utilizzare software di altri produttori o addirittura “Software Libero” come GIMP8.
Photoshop®, grazie alla capacità di gestire contemporaneamente oggetti vettoriali e immagini
bitmap, si è rivelato il punto di forza nell’elaborazione e nella preparazione dell’immagine finale.
L’immagine bitmap della linfoscintigrafia è rimasta inalterata, mentre il vettore sovrapposto ci ha
consentito di mettere in risalto le strutture anatomiche da noi ritenute d’importante interesse. Alcuni livelli di dettaglio sono stati rimossi, quando
ritenuti non necessari, semplicemente nascondendone il relativo livello all’interno del file di Illustrator®.
L’utilizzo dello strumento “Pennello” in Illustrator®, grazie al suo caratteristico tratto arrotondato, ha dato all’immagine plasticità e ha reso
i contorni della sagoma stessa smussati e più realistici.
In Photoshop® tutti gli oggetti sono stati trattati come “Oggetti avanzati” e questo ha consentito di mantenere inalterate le proprietà dell’oggetto iniziale applicando modifiche senza cambiare il
contenuto e le proprietà originali dell’oggetto trattato.
L’insieme di queste tecniche di elaborazione
dell’immagine ha prodotto un risultato finale che
abbiamo applicato a diversi modelli anatomici con
ottimi risultati per ogni tipo di linfoscintigrafia.
La ricerca del linfonodo sentinella prevede un
momento che si svolge in sala operatoria, in cui il
chirurgo procede all’exeresi del linfonodo segnalato con la linfoscintigrafia, scegliendo la migliore
via di accesso ad esso anche in relazione alle immagini scintigrafiche9.
Le nostre immagini hanno permesso ai medici
nucleari e ai chirurghi di valutare in maniera particolarmente efficace preoperatoriamente, le sedi
di drenaggio10.
In letteratura, abbiamo spesso visto immagini
linfoscintigrafiche con sagome sovrapposte che potessero riflettere l’anatomia delle regioni del distretto interessato. Altri gruppi di studio hanno affrontato la problematica della creazione di un’immagine di riferimento anatomico per la linfoscintigrafia. Per fare ciò, hanno utilizzato altre fonti di
radiazioni quali il cobalto, o acquisito più immagini con la gamma camera, aumentando la radioesposizione e il tempo richiesto per l’esecuzione dell’esame scintigrafico11,12.
Conclusioni
Abbiamo creato una nuova tecnica di produzione di immagini linfoscintigrafiche con profilo anatomico completamente digitale, che fosse facilmente riproducibile, focalizzando l’attenzione sulla qualità del risultato finale affinché non alterasse l’immagine scintigrafica originale.
L’applicazione di tale procedura semplifica la
comprensione dell’immagine linfoscintigrafica, in
quanto ha facilitato il riconoscimento della sede
anatomica dei linfonodi sia da parte dei medici nucleari sia da quelli non specialisti.
Secondo la nostra esperienza, tale processo andrebbe applicato alla stampa di tutte le immagini
linfoscintigrafiche, in quanto il beneficio ottenuto è
superiore all’impegno e al tempo necessario per la
creazione della nuova immagine.
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Indirizzo per la corrispondenza:
Dott. Artor Niccoli Asabella
Università Aldo Moro
Unità di Medicina Nucleare
Piazza Giulio Cesare, 11
70124 Bari
E-mail: [email protected]
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