Yıl: 2005 Cilt: 25 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 421 - 428 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Cavalieri prensibi kullanılarak bilgisayarlı tomografi ve manyetik rezonans görüntüleri üzerinden hacim hesaplanması ve klinik kullanımı

Öz:
Toplam hacim değeri, deneysel çalışmalarda olduğu kadar, klinikte teşhis, tedavi veya tedavinin planlanmasında sıklıkla kullanılan bir değerdir. Genellikle fizik muayene sırasında incelenen yapının şekli ve büyüklüğü hakkında göreceli bir bilgi edinilmeye çalışılır. Bu değerlendirme, incelenen organ ya da organ içindeki bir bileşeninin hacim değişiklikleri hakkında yapılan subjektif bir değerlendirmedir. Aynı şekilde bilgisayarlı tomografi (BT) veya manyetik rezonans (MR) görüntüleme gibi radyolojik görüntüleme yöntemleri ile ilgilenilen yapının yapısal bütünlüğünün göstergesi olan gerçek hacim veya bileşen hacim değişiklikleri değerlendirilir. Bu değerlendirmeler sonucunda ilgilenilen yapının normal olup olmadığına, uygulanacak tedavinin planlanmasına veya uygulanan tedavinin sonuçlarına yönelik değerlendirmeler yapılır. Genel uygulamada hekimin aldığı eğitim ve meslek tecrübesi BT ya da MR görüntülerinin yorumlanması sırasında ön plana çıkar. Görüntüler üzerinde yapılan değerlendirmelerin biyolojik yorumları doğru olsa bile subjektif olmaları nedeniyle nicelik hakkında sınırlı bilgiler sağlayabilir. Son yıllarda klinik uygulamalarda radyolojik tetkiklerden elde edilen görüntüler üzerinde hacim hesaplama yöntemi olarak Cavalieri Prensibi’nin sıklıkla uygulandığı gözlenmektedir. BT ya da MR görüntüleri üzerinde yapılan son çalışmalar incelendiğinde sınırları ayırt edilebilen normal ya da patolojik bir yapının hacminin Cavalieri Prensibi ile kolayca hesaplanabildiği görülür. Makalede BT ve MR görüntüleri üzerinde Cavalieri Prensibi’nin uygulanabilirliğinin tartışılmasının yanı sıra BT ile elde edilen lumbar vertebra görüntülerinden yararlanarak vertebra cisminin (L1) hacmi üzerinde örnek bir hesaplama yapılacaktır.
Anahtar Kelime: Manyetik rezonans görüntüleme Tomografi, x-ışınlı bilgisayarlı Biyometri

Konular: Genel ve Dahili Tıp

Volume estimation using the Cavalieri principle on computerized tomography and magnetic resonance images and its clinical application: Review

Öz:
Total volume determination is important not only in experimental studies, but in clinical diagnosis, therapy and follow-up as well. Often only an approximation of the shape and size of the structure under examination is obtainable. This approximation is usually a subjective assessment of a particular structure or its components. Total volume, which is an indicator of the structural integrity of an organ or the volumetric alterations of its components, may be more accurately assessed using computed tomography (CT) scanning or magnetic resonance imaging (MRI). As a result of these assessments, conclusions may be drawn with regard to the pathologies associated with the structure of interest that may be relevant to the planning and evaluation of subsequent therapy. The training and experience of the physician is crucial during the evaluation of CT or MRI examinations. Given that the assessments made are indeed appropriate, they may nevertheless provide only limited quantitative information due to their inherently subjective nature. Recently, the Cavalieri principle (CP), which is a stereological volume estimation method, has been applied as an aid in the assessment of radiological images. It has been shown that the volume of normal and/or pathological structures capable of being delineated from neighboring structures on CT or MRI may be readily estimated by utilizing CP. In this study, the applicability of CP on CT scans or MRI is discussed and a sample calculation of vertebral body (L1) volume using lumbar vertebral images on CT is presented.
Anahtar Kelime: Biometry Magnetic Resonance Imaging Tomography, X-Ray Computed

Konular: Genel ve Dahili Tıp
Belge Türü: Makale Makale Türü: Derleme Erişim Türü: Bibliyografik
  • 1. Diab KM, Ollmar S, Sevastik JA, Willers U, Svensson A. Volumetric determination of normal and scoliotic vertebral bodies. Eur Spine J 1998;7:282-8.
  • 2. Şahin B, Emirzeoglu M, Uzun A, et al. Unbiased estimation of the liver volume by the Cavalieri principle using magnetic resonance images. Eur J Radiol 2003;32:37-48.
  • 3. Özden H, Ak G, Metintaş M, Metintaş S, Erginel S, Şahin B. Malign plevral mezotelyomada kemoterapi cevabının değerlendirilmesinde yeterlilik ve yeni bir yöntem önerisi. Toraks Dergisi 2002;3(S):4-5.
  • 4. Black KJ. On the efficiency of stereologic volumetry as commonly implemented for three-dimensional digital images. Psychiatry Res 1999;90:55-64.
  • 5. Roberts N, Puddephat MJ, McNulty V. The benefit of stereoloji for quantitative radiology. Br J Radiol 2000; 73:679-97.
  • 6. Glaser JR, Glaser EM. Stereology, morphometry, and mapping: The whole is greater than the sum of its parts. J Chem Neuroanat 2000;20:l 15-26.
  • 7. Schenck JF. The role of susceptibility in magnetic resonance imaging: MRI magnetic compatibility of the first and second kinds. Med Phys 1996;23:815-50.
  • 8. Verstraete KL, Lang P. Bone and soft tissue tumors: The role of contrast agents for MR imaging. Eur J Radiol 2000;34:229-46.
  • 9. Webb J, Guimond A, Eldridge P, et al. Automatic detection of hippocampal atrophy on magnetic resonance images. Magn Reson Imaging 1999; 17:1149-61.
  • 10. Calmon G, Roberts N. Automatic measurement of changes in brain volume on consecutive 3D MR images by segmentation propagation. Magn Reson Imaging 2000;18:439-53.
  • 11. Iseda T, Goya T, Nakano T, Kodama T, Moriyama T, Wakisaka S. Serial changes in signal intensities of the adjacent discs on T2-weighted sagittal images after surgical treatment of cervical spondylosis: Anterior interbody fusion versus expansive laminoplasty. Acta Neurochir (Wien)2001;143:707-10.
  • 12. Lang T, Augat P, Majumdar S, Ouyang X, Genant HK. Noninyasive assessment of bone density and structure using computed tomography and magnetic resonance. Bone 1998;22(S):149-53.
  • 13. Cabello JR, Gonzalez BC, Aviles P, et al. Magnetic resonance imaging in the evaluation of inflammatory lesions in muscular and soft tissues: An experimental infection model induced by Candida albicans. Magn Reson Imaging 1999; 17:1327-34.
  • 14. Ichikawa T, Araki T. Fast magnetic resonance imaging of liver. Eur J Radiol 1999;29:186-210.
  • 15. Hatabu H, Chen Q, Stock KW, Gefter WB, Itoh H. Fast magnetic resonance imaging of the lung. Eur J Radiol 1999;29:114-32.
  • 16. Goh S, Price RI, Leedman PJ, Singer KP. The relative influence of vertebral body and intervertebral disc shape on thoracic kyphosis. Clin Biomech 1999; 14:439-48.
  • 17. Schininâ V, Rizzi EB, Rovighi L, Carli G, David V, Bibbolino C. Infectious spondylodiscitis: Magnetic resonance imaging in HIV-infected and HIV-uninfected patients. Clin Imaging 2001;25:362-7.
  • 18. Goh S, Price RI, Song S, Davis S, Singer KP. Magnetic resonance-based vertebral morphometry of the thoracic spine: Age, gender and level-specific influences. Clin Biomech 2000; 15:417-25.
  • 19. Howard CV, Reed MG. Unbiased Stereology: Three dimensional measurement in microscopy. Oxford: Bios Scientific Publishers; 1998. p.39-65.
  • 20. Mazonakis M, Damilakis J, Varveris H. Bladder and rectum volume estimations using CT and stereology. Comput Med Imaging Graph 1998;22:195-201.
  • 21. Liu C, Edwards S, Gong Q, Roberts N, Blumhardt LD. Three dimensional MRI estimates of brain and spinal cord atrophy in multiple sclerosis. J Neurol Neurosurg Psychiatry 1999;66:323-30.
  • 22. Vaithianathar L, Tench CR, Morgan PS, Lin X, Blumhardt LD. White matter T(l) relaxation time histograms and cerebral atrophy in multiple sclerosis. J Neurol Sci 2002; 197:45-50.
  • 23. Gundersen HJG, Jensen EB. The efficiency of systematic sampling in stereology and its prediction. J Microsc 1987; 147:229-63.
  • 24. Gundersen HJG, Jensen EBV, Kieu K, Nielsen J. The efficiency of systematic sampling in stereologyreconsidered. J Microsc 1999; 193:199-211.
  • 25. West MJ. Stereological methods for estimating the total number of neurons and synapses: Issues of precision and bias. Trends Neurosci 1999;22:51-61.
  • 26. Canan S, Şahin B, Odacı E, et al. Toplam hacim, hacim yoğunluğu ve hacim oranlarının hesaplanmasında kullanılan bir stereolojik yöntem: Cavalieri prensibi. Türkiye Klinikleri J Med Sci 2002;22(S):7-14.
  • 27. Canan S, Şahin B, Ünal B, Aslan H, Bilgiç S, Kaplan S. Parçacıkların toplam sayısının hesaplanması için bir metot: parçalama. Türkiye Klinikleri J Med Sci 2002;22(S):30-46.
  • 28. Hedreen JC. Unbiased stereology? Trends Neurosci 1999; 22:346-7.
  • 29. Jorgen H, Gundersen G, Boysen M, Reith A. Comparison of semiautomatic digitizer-tablet and simple point counting performance in morphometry. Virchows Arch B Cell Pathol Incl Mol Pathol 1981;37:317-25.
  • 30. Schmitz C, Korr H, Heinsen H. Design-based counting techniques: The real problems. Trends Neurosci 1999;22: 345-6.
  • 31. Mayhew TM, Olsen DR. Magnetic resonance imaging (MRI) and model free estimates of brain volumes determined using the Cavalieri principle. J Anat 1991 ;178:133-44.
  • 32. Pakkenberg B. Stereological quantitation of human brains from normal and schizophrenic individuals. Acta Neurol Scand 1992;137(S):20-33.
  • 33. Mackay CE, Pakkenberg B, Roberts N. Comparison of compartment volumes estimated from MR images and Physical sections of formalin fixed cerebral hemispheres. Acta Stereol 1999; 18:149-59.
  • 34. Sahin B, Asian H, Ünal B, et al. Brain volumes of the lamb, rat and bird do not show hemispheric asymmetry: A stereological study. Image Anal Stereol 2001 ;20:9-13.
  • 35. Mathieu O, Cruz-Orive LM, Hoppeler H, Weibel ER. Measuring error and sampling variation in stereology: Comparison of the efficiency of various methods of planar image analysis. J Microsc 1981; 121:75-88.
  • 36. Clatterbuck RE, Sipos EP. The efficient calculation of neurosurgically relevant volumes from computed tomographic scans using Cavalieri's direct estimator. Neurosurgery 1997;40:339-42.
  • 37. Roberts N, Garden AS, Cruz-Orive LM, Whitehouse GH, Edwards RH. Estimation of fetal volume by magnetic resonance imaging and stereology. Br J Radiol 1994; 67:1067-77.
  • 38. Pakkenberg B, Boesen J, Albeck M, Gjerris F. Unbiased an efficient estimation of total ventricular volume of the . brain obtained from CT scans by a stereological method. Neuroradiol 1989 ;31:413-7.
  • 39. Roberts N, Cruz-Orive LM, Reid NMK, Brodie DA, Bourne M, Edwards RH. Unbiased estimation of human body composition by the Cavalieri method using magnetic resonance imaging. J Microsc 1993;171:239-53.
  • 40. Xuea D, Albright Jr RE. Microcomputer-based technique for 3-D reconstruction and volume measurement of computed tomographic images. Comparison of geometric and planimetry post-operative tumor volume effects on patient survival. Comput Biol Med 1999;29:377-92.
  • 41. Fargason RA, Jacques S, Rand RW, Shelden CH. A threedimensional and volume determination of tumors of the cerebellopontine angle. Surg Neurol 1982;18:112-5.
  • 42. Kretzschmar K, Schicketanz KH. Measurements of the volume and density of intracerebral tumors by CT following therapy. Neuroradiology 1982;23:175-84.
  • 43. Albright Jr R, Fram EK. Microcomputer-based technique for 3-D reconstruction and volume measurement of computed tomographic images. Part 1: Phantom studies. Invest Radiol 1988;23:881-5.
  • 44. Albright Jr R, Fram EK. Microcomputer-based technique for 3-D reconstruction and volume measurement of computed tomographic images. Part 2: Anaplastic primary brain tumorsPart 2: Anaplastic primary brain tumors. Invest Radiol 1988;23:886-90.
  • 45. Rosen GD, Harry JD. Brain volume estimation from serial section measurements: A comparison of methodologies. J Neurosci Methods 1990;35:l 15-24.
APA ODACI E, bahadir a, YILDIRIM Ş, Şahin B, CANAN S, Baş O, BİLGİÇ S, KAPLAN S (2005). Cavalieri prensibi kullanılarak bilgisayarlı tomografi ve manyetik rezonans görüntüleri üzerinden hacim hesaplanması ve klinik kullanımı. , 421 - 428.
Chicago ODACI Ersan,bahadir ayse,YILDIRIM ŞİİR,Şahin Bünyamin,CANAN Sinan,Baş Orhan,BİLGİÇ Sait,KAPLAN Süleyman Cavalieri prensibi kullanılarak bilgisayarlı tomografi ve manyetik rezonans görüntüleri üzerinden hacim hesaplanması ve klinik kullanımı. (2005): 421 - 428.
MLA ODACI Ersan,bahadir ayse,YILDIRIM ŞİİR,Şahin Bünyamin,CANAN Sinan,Baş Orhan,BİLGİÇ Sait,KAPLAN Süleyman Cavalieri prensibi kullanılarak bilgisayarlı tomografi ve manyetik rezonans görüntüleri üzerinden hacim hesaplanması ve klinik kullanımı. , 2005, ss.421 - 428.
AMA ODACI E,bahadir a,YILDIRIM Ş,Şahin B,CANAN S,Baş O,BİLGİÇ S,KAPLAN S Cavalieri prensibi kullanılarak bilgisayarlı tomografi ve manyetik rezonans görüntüleri üzerinden hacim hesaplanması ve klinik kullanımı. . 2005; 421 - 428.
Vancouver ODACI E,bahadir a,YILDIRIM Ş,Şahin B,CANAN S,Baş O,BİLGİÇ S,KAPLAN S Cavalieri prensibi kullanılarak bilgisayarlı tomografi ve manyetik rezonans görüntüleri üzerinden hacim hesaplanması ve klinik kullanımı. . 2005; 421 - 428.
IEEE ODACI E,bahadir a,YILDIRIM Ş,Şahin B,CANAN S,Baş O,BİLGİÇ S,KAPLAN S "Cavalieri prensibi kullanılarak bilgisayarlı tomografi ve manyetik rezonans görüntüleri üzerinden hacim hesaplanması ve klinik kullanımı." , ss.421 - 428, 2005.
ISNAD ODACI, Ersan vd. "Cavalieri prensibi kullanılarak bilgisayarlı tomografi ve manyetik rezonans görüntüleri üzerinden hacim hesaplanması ve klinik kullanımı". (2005), 421-428.
APA ODACI E, bahadir a, YILDIRIM Ş, Şahin B, CANAN S, Baş O, BİLGİÇ S, KAPLAN S (2005). Cavalieri prensibi kullanılarak bilgisayarlı tomografi ve manyetik rezonans görüntüleri üzerinden hacim hesaplanması ve klinik kullanımı. Türkiye Klinikleri Tıp Bilimleri Dergisi, 25(3), 421 - 428.
Chicago ODACI Ersan,bahadir ayse,YILDIRIM ŞİİR,Şahin Bünyamin,CANAN Sinan,Baş Orhan,BİLGİÇ Sait,KAPLAN Süleyman Cavalieri prensibi kullanılarak bilgisayarlı tomografi ve manyetik rezonans görüntüleri üzerinden hacim hesaplanması ve klinik kullanımı. Türkiye Klinikleri Tıp Bilimleri Dergisi 25, no.3 (2005): 421 - 428.
MLA ODACI Ersan,bahadir ayse,YILDIRIM ŞİİR,Şahin Bünyamin,CANAN Sinan,Baş Orhan,BİLGİÇ Sait,KAPLAN Süleyman Cavalieri prensibi kullanılarak bilgisayarlı tomografi ve manyetik rezonans görüntüleri üzerinden hacim hesaplanması ve klinik kullanımı. Türkiye Klinikleri Tıp Bilimleri Dergisi, vol.25, no.3, 2005, ss.421 - 428.
AMA ODACI E,bahadir a,YILDIRIM Ş,Şahin B,CANAN S,Baş O,BİLGİÇ S,KAPLAN S Cavalieri prensibi kullanılarak bilgisayarlı tomografi ve manyetik rezonans görüntüleri üzerinden hacim hesaplanması ve klinik kullanımı. Türkiye Klinikleri Tıp Bilimleri Dergisi. 2005; 25(3): 421 - 428.
Vancouver ODACI E,bahadir a,YILDIRIM Ş,Şahin B,CANAN S,Baş O,BİLGİÇ S,KAPLAN S Cavalieri prensibi kullanılarak bilgisayarlı tomografi ve manyetik rezonans görüntüleri üzerinden hacim hesaplanması ve klinik kullanımı. Türkiye Klinikleri Tıp Bilimleri Dergisi. 2005; 25(3): 421 - 428.
IEEE ODACI E,bahadir a,YILDIRIM Ş,Şahin B,CANAN S,Baş O,BİLGİÇ S,KAPLAN S "Cavalieri prensibi kullanılarak bilgisayarlı tomografi ve manyetik rezonans görüntüleri üzerinden hacim hesaplanması ve klinik kullanımı." Türkiye Klinikleri Tıp Bilimleri Dergisi, 25, ss.421 - 428, 2005.
ISNAD ODACI, Ersan vd. "Cavalieri prensibi kullanılarak bilgisayarlı tomografi ve manyetik rezonans görüntüleri üzerinden hacim hesaplanması ve klinik kullanımı". Türkiye Klinikleri Tıp Bilimleri Dergisi 25/3 (2005), 421-428.