Kedilerde paranazal sinüs bilgisayarlı tomografi görüntülerinin yarı-otomatik segmentasyon ile hacim ölçümü ve üç boyutlu yapılandırılması
Volumetric measurement and three-dimensional reconstruction of feline paranasal sinuses by using computed tomography images with semi-automatic segmentation
Yazar: GONCA SÖNMEZ
Danışman: PROF. DR. ALİ BUMİN
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Veterinerlik Cerrahisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine

Özet:
Kedilerde sıklıkla izlenen sinonazal hastalıkların klinik bulgularının benzer olması ve bölgenin karışık anatomik yapısına bağlı olarak tanısı zordur. Şimdiye kadar yapılan çalışmalarda kedi paranazal sinüsleri bilgisayarlı tomografik olarak 2 boyutlu değerlendirilmiştir. İnsanlarda paranazal sinüs değerlendirilmesinde bilgisayarlı tomografi (BT) bazlı segmentasyon altın standarttır. Beşeri hekimlikte yapılan güncel çalışmalarda paranazal sinüslerin 3 boyutlu değerlendirilmesinin ve hacim ölçümlerinin önemini vurgulanmakta ve sinonazal hastalıkların tanısında ve sağaltımında yardımı olabileceğini göstermektedir. Bu çalışmanın amacı BT görüntüleri kullanılarak kedi paranazal sinüslerinin değerlendirilmesi, morfometrik yapısının 3 boyutlu olarak ortaya koyulması, elde edilen bulgular ile kedilerde referans sinüs hacmi bulunarak hastalıkların rutin tanısında kullanılmasıdır. Çalışmada BT bazlı segmentasyonun kedi paranazal sinsülerinin değerlendrilmesinde rutin kullanım kazanması amaçlanmıştır.

	Bu çalışmada paranazal sinüs patolojisi olmayan 20 kediye ait BT görüntüleri kullanıldı. Kullanılan BT görüntüleri Fujifilm marka 32 kesit Supria model bilgisayarlı tomografi  cihazı kullanılarak elde edildi. Kafatası uzunluk ölçümü sagittal kesit, kafatası genişlik ölçümü ise dorsal 2 boyutlu BT görüntüleri üzerinden yapıldı. Paranazal sinüslerin 3 boyutlu görünümleri ve hacim değerleri 3D Doctor programı kullanılarak BT bazlı segmentasyon ile elde edildi. Paranazal sinüslerin morfometrik yapıları ve anatomik varyasyonları, 2 boyutlu ve 3 boyutlu görünümler üzerinde değerlendirildi.

	Çalışma süresince elde edilmiş olan ağırlık, yaş, kafatası genişliği, kafatası uzunluğu, frontal sinüs hacmi ve sfenoid sinüs hacmi verilerine ait tanımlayıcı istatistikler; ortalama, standart hata, medyan, birinci çeyrek, üçüncü çeyrek, minimum ve maksimum ölçütleri ile özetlendi. Pearson korelasyon analizi ile sürekli değişkenler arasında olası ilişkiler incelendi. Kullanılan tüm istatistiksel analizlerde anlamlılık kriteri olarak p<0,05 kabul edildi.

	Çalışmada farklı ırk, yaş ve cinsiyetteki 20 kediye ait bilgisayarlı tomografi görüntüsü kullanıldı. Kedilerin ortalama yaşı 69,7±11,16 ay, ortalama ağırlıkları 3,96±0,21 kg'dır. Çalışmayı oluşturan görüntülerin %55'i dişi, %45'i erkek kediye aittir. 

	Çalışmada tüm olguların 3 boyutlu değerlendirilmesinde frontal ve sfenoid sinüslerde anatomik varyasyon tespit edildi. Frontal sinüslerin %10'unda sağ ve sol kavite arasında asimetri gözlendi. Frontal sinüslerin 12'sinde hafif derecede septal deviasyon tespit edildi. Tüm frontal sinüslerde vertikal septa tespit edildi. Frontal sinüslerde oranında%65 horizontal septa izlendi. Sfenoid sinsülerin %90'ında eksantrik yerleşim gösteren oblik septum ve buna bağlı olarak sfenoid sinüs sağ ve sol kaviteleri arasında asimetri tespit edilidi. Sfenoid sinüste 1 septa %5 oranında tespit edildi.

	BT görüntülerinde yapılan 2 boyutlu ölçümlerde ortalama kafatası genişliği 40,08±0,25 mm, ortalama kafatası uzunluğu ise 88,58±1,29 mm'dir. 

	Ortalama frontal sinüs hacmi 2579,23±211,3 mm3, ortalama sfenoid sinüs hacmi ise 330,25±31,74 mm3'tür. Dişi ve erkek olguların frontal ve sfenoid sinüs hacimleri arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılık bulundu. Frontal ve sfenoid sinüs hacimleri arasında anlamlı yüksek korelasyon bulundu (p<0,05). 

	Olguların kafatası uzunlukları ile sinüs hacimleri değerlendirildiğinde; frontal sinüs hacmi ile kafatası uzunluğunda anlamlı pozitif korelasyon bulundu.

	Frontal sinüslerin %15'i hipoplazik, %70'i normal pnömatize, %15'i ise hiperplaziktir. Sfenoid sinüslerin %20'si hipoplazik, %65'i orta büyüklükte pnömatize %15'i ise hiperplaziktir.

	Kedilerde paranazal sinüslerin karışık anatomik yapısı, 3 boyutlu düzlemde düzensiz uzanımları ve anatomilerinde bireysel farklılıkları yüksek oranda görülmesi nedeni ile bölgenin değerlendirilmesinde; 3 boyutlu hacim ve görünümlerin kullanılması önemlidir. Paranazal sinüsler değerlendirilmelerinde BT bazlı segmentasyonun veteriner hekimliğinde kullanımının sinonazal hastalıkların tanısına katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

Abstract:
Sinonasal diseases are common in cats and diagnosis is challenging due to similarity of clinical symptoms and complex anatomical structure. Paranasal sinuses of cats evaluated 2D by computed tomography (CT) on previous studies. In human medicine, evaluation of paranasal sinus by CT based segmentation is gold standart. Recent studies in human medicine emphasize the importance of 3D evaluation and volumetric measurements of paranasal sinuses, demonstrating their potential contibution to the diagnosis. This study aims to promote the routine use of CT based segmentation in evaluation of cat paranasal sinuses.

	In this study, CT images of 20 cats without paranasal sinus pathology were used.  The CT images were obtained using a Fujifilm Supria model CT scanner with 32 slices. Skull length measurements were performed on sagittal plane, skull width measurements were obtained on dorsal plane 2D CT images. Three-dimensional views and volume measurements of paranasal sinuses were obtained CT based segmentation by using the 3D Doctor software. The morphometric structures and anatomical variations of paranasal sinuses were evaluated 2D and 3D.

	Descriptive statistics including mean, standard error, median, first quartile, third quartile, minimum, and maximum were summarized for weight, age, skull width, skull length, frontal sinus volume, and sphenoid sinus volume data obtained during the study. Possible relationships between continuous variables were examined using Pearson correlation analysis. A significance level of p<0.05 was considered in all statistical analyses.

	The CT images of 20 cats were used. The average age of the cats was 69.7±11.16 months, and their average weight was 3.96±0.21 kg. Among the images included in the study, 55% belonged to female cats and 45% to male cats.

	In the 3D evaluation of all cases anatomical variations were detected in both  frontal and sphenoid sinuses in. Asymmetry between the right and left cavities was observed in 10% of frontal sinuses. Mild septal deviation was detected in 12 frontal sinuses. Vertical septa were found in all frontal sinuses, while horizontal septa were observed in 65% of frontal sinuses. An oblique, eccentrically located septum within the sphenoid sinus waw observed 90%. One septa was detected in 5% of sphenoid sinuses.

	The average frontal sinus volume was 2579.23±211.3 mm³, and the average sphenoid sinus volume was 330.25±31.74 mm³. There was a statistically significant difference in frontal and sphenoid sinus volumes between female and males. Significant positive correlation was found between frontal and sphenoid sinus volumes (p<0.05).

	Significant positive correlation was found between frontal sinus volume and skull lenght.

 	In this study 15% of the frontal sinuses were hypoplastic, 70% were normal pneumatized, and 15% were hyperplastic. 20% of the sphenoid sinuses are hypoplastic, 65% are normal pneumatized, and 15% are hyperplastic. 
	Three-dimensional volume and morphometric evaluation of cat paranasal sinuses important due to complex anatomical structure, with irregular extensions in three-dimensional planes, and high individual anatomical variations of paransal sinuses. We believed that CT-based segmentation in the evaluation of paranasal sinuses can contribute to the diagnosis of sinonasal diseases in veterinary medicine.