Comparisons of Image Quality and Aperture Blockage Caused by the Ribs for Male and Female Patients in Echocardiography

I ekkokardiografi kan ribbebeinene degradere bildekvaliteten ved å blokkere deler av aperturen. Pasienter med smalere interkostalrom er derfor vanskeligere å avbilde [2]. En sonografisk analyse av interkostalrommene avslørte at kvinner har signifikant smalere interkostalrom enn menn [3]. Det har derimot ikke blitt undersøkt om kvinner har mer aperture blokkering og dårligere bildekvalitet enn menn på grunn av størrelsen på proben og forskjeller i brystkassedimensjoner. Det finnes også foreløpig ingen standard kvantitativt mål på bildekvalitet i ekkokardiografi. De bildekvalitetsparameterne som allerede brukes, som kontrast målinger og koherens metoder, har svakheter som gjør at de ikke er gunstige som mål for in-vivo bildekvalitet. Denne masteren har som mål å sammenligne forskjellige energinivåer av ultralydenergi for menn og kvinner for å finne ut om probene er for store for kvinners interkostalrom på grunn av aperture blokkering av ribbeinene. En metode for å visualisere blokkering vil bli introdusert som et verktøy for kardiologer, og de resulterende plottene vil sammenlignes med ekkokardiogram fra ekte pasienter. Denne metoden vil også bli brukt for å demonstrere en ny type aperture blokkering. I tillegg til dette vil en ny parameter for måling av bildekvalitet som heter Global Image Coherence (GIC) bli testet. Denne parameteren har ikke den svakheten at den krever identifikasjon av én eller flere ROI, noe som betyr at den kan være optimal for mål av in-vivo bildekvalitet. Metoden for å visualisere blokkeringen er basert på å bruke MATLAB for å konstruere amplitude plott av den reflekterte energien til proben for tre ulike energinivåer. Disse nivåene ble satt til verdier mellom 0 og -9 dB. Datasettet som er brukt inneholder 291 opptak av fem ulike bildesnitt fra 37 menn og 19 kvinner. GIC og prosent av energinivåene ble regnet ut for hver av de 64 bilderutene for alle opptakene. I tillegg ble datasettet også bli delt inn i høye pasienter (>= 170-178 cm) og pasienter med en BMI over 25 for å se om det er noen signifikante forskjeller. Resultatene avslørte at de mannlige pasientene og de høye pasientene hadde signifikant høyere GIC verdier. Dette betyr at pasientene som hadde bredere interkostalrom hadde bedre bildekvalitet, ettersom GIC parameteren viste seg å være egnet for å måle in-vivo bildekvalitet. Resultatene viste også at de apikale bildesnittene hadde signifikant høyere GIC enn de parasternale snittene, mest sannsynlig på grunn av interferens med lungene. En svakhet med hvordan metoden regnet ut og visualiserte de ulike energinivåene var at det kun ble detektert tap av signalenergi, og ikke de tilfellene det ribbebeinene interfererer med ultralydsignalet før det blir reflektert tilbake til proben. Man kan derfor konkludere med at pasienter med bredere interkostalrom hadde bedre bildekvalitet. Dette er en indikasjon på at probene brukt i dag er for store for kvinner og lavere personer. Det var derimot ikke mulig å konkludere med at det var på grunn av aperture blokkering av ribbeinene ettersom amplitude plottene kun detekterte blokkering som førte til tap av signalenergi. Resultatene argumenterer derfor for at det er behov for å utføre en større studie der andre tilfeller hvor interferens med ribbebeinene blir tatt hensyn til