Zpracování perfusních sekvencí

Abstract

Dynamické postkontrastné vyšetrenia (perfúzia) slúžia na charakterizáciu regionálnej perfúzie tkaniva. Perfúzne dáta obsahujú sekvenciu snímok, získaných po aplikácii kontrastnej látky. Používajú sa k diagnostickým účelom v onkológii, pri vyšetrovaní ischemickej cievnej mozgovej príhody alebo myokardickej ischémii. Diagnostické spracovanie, vyhodnotenie a následné zobrazenie takýchto dát je náročné, nakoľko sú komplexné a vykazujú rôzne artefakty (napr. pohybové). Základná vlastnosť tejto diagnostickej metódy spočíva v korelácii medzi perfúznymi dátami a odvodenou krivkou závislosti intenzít od času akvizície, ako aj morfologickými informáciami vyšetrenia. Práca sa zaoberá predovšetkým cerebrálnymi, mozgovými perfúznymi štúdiami. Študuje ich medicínske pozadie ako aj postup a možnosti samotného vyšetrenia. Pojednáva rôzne spôsoby spracovania perfúznych sérií a návrh vlastného prístupu. Obsahuje prehľad možností každého jedného kroku spracovania (registrácia, segmentácia, analýza, zobrazenie) a výber najvhodnejšieho prístupu pre danú časť postupu spracovania v kontexte mozgových perfúznych vyšetrení. Súčasťou výsledkov práce je aj multiplatformná aplikácia umožňujúca štúdiu a analýzu mozgových perfúzií (na bežne dostupných PC), ktorá vznikla implementáciou popisovaných postupov. Podporuje rôzne typy...

Perfusion data (dynamic contrast-enhanced image data) are used to characterize regional tissue perfusion. Perfusion data consist of a sequence of images, acquired after a contrast agent is applied. Perfusion studies are used for diagnostic purposes in oncology, ischemic stroke assessment, or myocardial ischemia. The diagnostic evaluation of perfusion data is challenging, because the data is very complex and exhibits various artifacts (e.g. motion). Important aspect in the diagnosis of perfusion data is the correlation between perfusion data and derived time-intensity curves (TIC) as well as with other image data, in particular with high-resolution morphologic image data. The present work is focused mainly on cerebral, brain perfusion studies. The thesis studies their medical background as well as the process and possibilities of their examination. Discusses different ways of processing of perfusion series and designs own approach. The work also includes an overview of possibilities for every single step of the processing procedure (registration, segmentation, analysis and visualization) and selection of the most suitable approach for the particular part of processing in the context of cerebral perfusion studies. Results of the work also include a multiplatform application enabling study and analysis of...