Ποσοτική Ανάλυση Εικόνας Μαγνητικής Τομογραφίας Για Εύρεση Υπερσιδήρωσης Ήπατος Και Μυοκαρδίου Σε Ασθενείς Με Θαλασσαιμία

Η αιµοσιδήρωση είναι ο κυριότερος λόγος θανάτου σε ασθενείς που πάσχουν από θαλασσαιµία. Η πάθηση αυτή εµφανίζεται σε ζωτικά όργανα, όπως στην καρδία και το ήπαρ, και οφείλεται στις συχνές και επανειληµµένες µεταγγίσεις αίµατος που υποβάλλονται οι ασθενείς αυτοί. Ακολουθούνται διάφορες θεραπευτικές αγωγές για την αποβολή της περίσσειας σιδήρου από τον οργανισµό που αυξάνουν τη βιωσιµότητα των ασθενών. Ο έλεγχος βαθµού αιµοσιδήρωσης µπορεί να γίνει µε µη επεµβατικό τρόπο, µέσω της µέτρησης του χρόνου χαλάρωσης Τ2 και Τ2* εικόνων µαγνητικής τοµογραφίας. Στην εργασία αυτή, υλοποιήσαµε ένα δικό µας εργαλείο, το MR Relaxometry Tool, µε το οποίο ο ειδικός ακτινολόγος µπορεί να µετρήσει ποσοτικά τους χρόνους χαλάρωσης Τ2 και Τ2*. Οι εν λόγω χρόνοι υπολογίζονται, µετά από µέτρηση της έντασης σήµατος (Signal Intesity (SI)) στην περιοχή ενδιαφέροντος, σε ακολουθία εικόνων µαγνητικής τοµογραφίας, και µε επίλυση των εξισώσεων χαλάρωσης, χρησιµοποιώντας µη γραµµική προσαρµογή καµπύλης µε τη µέθοδο των ελαχίστων τετραγώνων και τον αλγόριθµο των Levenberg – Marquardt. Η εξίσωση, που περιγράφει το χρόνο χαλάρωσης, προκύπτει από τη θεωρία του Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισµού και στη βιβλιογραφία συναντάται µε τις οι εξής παραλλαγές: �� = �. � !!" !!(∗), �� = �. � !!" !!(∗) + � και Τ2(∗) = −ΔΤΕ log SI!"# SI!"# . Οι µετρήσεις αφορούν σε έντεκα ασθενείς, για τους οποίους είχαµε αποτελέσµατα από τον ειδικό ακτινολόγο, καθώς επίσης και σε δύο ασθενείς µε βαριάς µορφής αιµοσιδήρωσης στο ήπαρ, για τους οποίους λήφθηκαν µετρήσεις, µε την εµπορική εφαρµογή CMRTools. Από τη σύγκριση των αποτελεσµάτων, διαφαίνεται ότι το µικρότερο µέσο απόλυτο σφάλµα, όσον αφορά στη στάθµιση Τ2, εµφανίζεται µε την εφαρµογή της εξίσωσης �� = �. � !!" !!(∗) + �, ενώ για στάθµιση Τ2* µε την εξίσωση �� = �. � !!" !!(∗). Αυτό όµως δεν ανταποκρίνεται στις περιπτώσεις βαριάς αιµοσιδήρωσης, όπου αποδίδει καλύτερα η εφαρµογή των εξισώσεων �� = �. � !!" !!(∗) + � και Τ2(∗) = −ΔΤΕ log SI!"# SI!"# . Επίσης έγιναν µελέτες περίπτωσης για δύο ασθενείς µε βαριά αιµοσιδήρωση στο ήπαρ, µελετήθηκε η χρήση της εξίσωσης Τ2∗ = −ΔΤΕ log SI!"# SI!"# και έγινε χρωµατική απεικόνιση στο χώρο του χρόνου χαλάρωσης, µε την πιο πάνω εξίσωση. Για µελλοντική εργασία, αναφέρουµε επιγραµµατικά την αξιολόγηση µεγαλύτερου αριθµού ασθενών από ειδικό ακτινολόγο, την αυτοµατοποίηση, ως προς την κατάτµηση της περιοχής ενδιαφέροντος, την εγγραφή (registration) των εικόνων που παρουσιάζουν κίνηση, την επιλογή του καταλληλότερου αλγόριθµου, την ανατροφοδότηση του ακτινολόγου για περιοχές, που παρουσιάζουν αιµοσιδήρωση, τη βελτίωση του θορύβου στις εικόνες, τον έλεγχο ακολουθιών για εύρεση εικόνων εκτός φάσης και εικόνων κακής λήψης, καθώς και την εκπαίδευση του συστήµατος στην αναγνώριση των περιπτώσεων αιµοσιδήρωσης, συγκρίνοντας το χρόνο ηχού (ΤΕ) και την ένταση σήµατος (SI).Master These