Računalniško podprta zaznava in kvantifikacija intrakranialnih anevrizemJERMAN, TIM (Avtor) Pernuš, Franjo (Mentor) medicinske sliketridimenzionalne slikeangiografijaanaliza medicinskih slikožiljeanevrizmaračunalniško podprta detekcijaračunalniško podprta kvantifikacijamorfologijarupturaSrčnožilne bolezni (SŽB) so vodilni vzrok smrti in invalidnosti na svetu. Zaradi demografskih sprememb, kot sta rast in staranje prebivalstva, pa se je pojavnost SŽB v zadnjih desetletjih še povečala. Srčnožilne bolezni najbolj prizadenejo srčni ter možganski žilji in povzročijo približno 32% vseh smrti na svetu. Zaradi neposrednega stroška zdravljenja bolezni in posredno izgubljenega denarja zaradi izpada oz. zmanjšanja bolnikove produktivnosti, so SŽB v veliko finančno breme svetovni ekonomiji. Zato je veliko povpraševanja po neprestanih izboljšavah pripomočkov in postopkov za zgodnje diagnosticiranje in učinkovito zdravljenje žilnih patologij. Pomembno vlogo pri zaznavi, načrtovanju in zdravljenju patologij ima medicinsko slikanje, ki ga je mogoče izboljšati z napredkom v zajemu slike ali tehnikah analize medicinskih slik. Med bolj razširjenimi možganskožilnimi patologijami so intrakranialne hladne sakularne anevrizme, ki nastanejo z napihovanjem oslabljenega predela žilja v mehurčkasto strukturo. Intrakranialne anevrizme, ki se pojavljajo v 1% do 5% svetovne populacije lahko v primeru rupture privedejo do hudih komplikacij. Čeprav je ruptura anevrizem redek pojav, so rupturirane anevrizme najbolj pogost vzrok (85%) za subarahnoidno krvavitev, ki privede do kapi. Da bi zmanjšali število oseb, ki doživijo subarahnoidno krvavitev, je potrebna zgodnja zaznava, prepoznava tistih anevrizem, ki so nagnjene h krvavitvam in njihovo zdravljenje. V trenutni klinični uporabi zaznavo in presojo anevrizem izvaja nevroradiolog z vizualnim pregledom dvo dimenzionalne (2D) ali tri dimenzionalne (3D) angiografske slike. Ker je kakovost angiografskih slik odvisna od količine vbrizganega kontrastnega sredstva, ločljivosti, šuma ter rekonstrukcijskih artefaktov, anevrizme pa so večinoma obdane s kompleksnim žilnim omrežjem, sta zaznava in kvantifikacija anevrizem preko vizualnega pregleda angiografskih slik izjemno zahtevni. Hkrati pa je tudi za izkušenega nevroradiologa zanesljiva zaznava anevrizem z vizualnim in interaktivnim pregledom surovih 3D slik časovno zelo potratna. Težavna je tudi kvantitativna ocena tveganja žilne patologije, ki jo tipično lahko dobimo z merjenjem morfoloških mer anevrizme v 2D angiografskih slikah. Čeprav je te mere lažje izmeriti v 2D, je mogoče iste mere natančneje izmeriti tudi v 3D, kar pa je za človeka težje opravilo. Za povečanje natančnosti in zanesljivosti zaznave patoloških struktur v medicinskih slikah ter zmanjšanje časa potrebnega za pregled 3D slike, je bilo na področju analize medicinskih slik veliko napora vloženega v razvoj orodij za avtomatsko ali računalniško podprto (angl. computer-aided) zaznavo ali kvantifikacijo patologij. Cilj avtomatske zaznave je zaznava anevrizem neodvisno od nevroradiologa. Nasprotno je cilj sistemov za računalniško podprto zaznavo pohitritev in racionalizacija zaznave za učinkovitejšo in natančnejšo delo nevroradiologov. V doktorski disertaciji smo razvili in vrednotili izvirne postopke za računalniško podprto zaznavo in kvantifikacijo intrakranialnih sakularnih anevrizem v 3D angiografskih slikah, ki so bili načrtovani tako, da pomagajo nevroradiologom k hitrejši, natančnejši in zanesljivejši diagnozi ter zdravljenju anevrizem. Primarni namen predstavljenih metod zaznave je zagotavljanje visoke občutljivosti in nizke specifičnosti zaznave, kar je ključno za klinično uporabo, kjer lahko napačna odločitev negativno vpliva na pacientovo življenje. Cilj predlagane metode zaznave pa je zagotoviti natančne in zanesljive morfološke meritve, ki so neodvisne od velikosti in oblike anevrizem, in tako lahko omogočajo njihovo spremljanje skozi čas.20172017-05-22 12:50:07Doktorsko delo/naloga92360VisID: 38641COBISS_ID: 11760468sl