3Δ απεικόνιση εικόνων Dicom και εστιών πολλαπλής σκλήρυνσης σε εικόνες εγκεφάλου μαγνητικής τομογραφίας

Abstract

Η πολλαπλή σκλήρυνση (ΠΣ) είναι μια ασθένεια του νευρικού συστήματος και προσβάλλει τον εγκέφαλο.Κατατάσσεται σαν η πιο κοινή νευρολογική ασθένεια η οποία εμφανίζεται σε άτομα ηλικίας 20 έως 40 ετών.Μεγάλη είναι η σημασία της ανάλυση της ιατρικής εικόνας με την βοήθεια πληροφοριακών συστημάτων η οποία συμβάλλει στην εξαγωγή ιατρικών συμπερασμάτων, ιατρικής πληροφορίας και υποβοηθά στη παρακολούθηση και αξιολόγηση της νόσου.Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη ενός ολοκληρωμένου ιατρικού πληροφοριακού συστήματος, το οποίο να είναι σε θέση να αναπαριστά την τρισδιάστατη (3Δ) απεικόνιση και ανάλυση εικόνων εγκεφάλου μαγνητικής τομογραφίας (ΜΤ) με ΠΣ από δυσδιάστατες (2Δ) εικόνες DICOM.Επιπλέον οι εστίες ΠΣ που καθορίζουν τις προσβεβλημένες περιοχές στο εγκέφαλο, να τοποθετούνται στον 3Δ όγκο και να αναπαρίστανται επίσης σε 3Δ μορφή.Για την εκπόνηση της παρούσας διπλωματικής εργασίας χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό Matlab, μέσα από το οποίο αναλύθηκαν 76 (19 ασθενείς X 4 επισκέψεις ο καθένας) σειρές εικόνων ΜΤ τύπου Dicom.Οι εικόνες ανακτήθηκαν από μαγνητικό τομογράφο στο ιατρικό διαγνωστικό κέντρο Άγιος Θέρισσος, οι οποίες είχαν αποκτηθεί σε τέσσερα διαφορετικά διαδοχικά χρονικά σημεία, από 19 ασθενείς με πρώιμα νευρολογικά συμπτώματα.Οι ασθενείς βρίσκονταν σε παρακολούθηση από ιατρό του Ινστιτούτου Νευρολογίας Κύπρου (ΙΝΚ) στη Λευκωσία.Αφού αναλύθηκαν αρχικά οι εικόνες μέσα από διάφορους αλγόριθμους, όπως κανονικοποίηση, ευθυγράμμιση, φιλτράρισμα και εφαρμογή περιγράμματος στα σημεία ΠΣ, έγινε η 3Δ απεικόνιση του εγκεφάλου καθώς και η εισαγωγή των εστιών ΠΣ μέσα στον 3Δ εγκέφαλο.Μέσα από τα αποτελέσματα που εξάγονται από την παρούσα διπλωματική έρευνα, ο θεράπων ιατρός θα είναι σε θέση να μπορεί να αναπαραστήσει τέσσερις διαδοχικές 3Δ απεικονίσεις εγκεφάλου που θα αντιστοιχούν στις τέσσερις χρονικές περιόδους κατά τις οποίες έτυχαν εξέτασης οι ασθενείς.Ακόμα ο κάθε 3Δ εγκέφαλος που δημιουργείται θα δίνει την δυνατότητα περιστροφής.Αυτό το εργαλείο περιστροφής είναι ιδιαίτερα χρήσιμό στο σημείο εισαγωγής του εγκεφάλου, όπου ο γιατρός μπορεί να δει τις 3Δ τις περιοχές της ΠΣ μέσα στο 3Δ κεφάλι.Για την καλύτερη αξιολόγηση του συστήματος έχει γίνει αποτίμηση του συστήματος, από θεράποντα νευρολόγο ιατρό ώστε να εξαχθούν συμπεράσματα αξιολόγησης του.Τα αποτελέσματα της παρούσας έρευνας αναμένεται να οδηγήσουν στη καλύτερη κατανόηση και αντιμετώπιση της νόσου.Επιπλέον το σύστημα θα προσφέρει ένα επιπλέον εργαλείο στον θεράποντα ιατρό για την παρακολούθηση και αξιολόγηση της νόσου. Μελλοντικά, το σύστημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μεταγενέστερες μελέτες σχετικά με το θέμα.Αναμένεται ότι τα αποτελέσματα της ερευνάς θα δημοσιευθούν στο επερχόμενο διεθνές συνέδριο, "The 12th IEEE International Conference on Bioinformatics and Bioengineering" (BIBE2012), που θα λάβει μέρος τον Νοέμβριο 12-14 στη Λάρνακα-Κύπρο.