Krzysztof Krawiec


Home

Research:

edit SideBar

APACS - Problemy diagnostyczne

Powrót do strony głównej APACS

Założenia:

  • Przez problem diagnostyczny w APACS rozumiemy zadanie badawcze lub diagnostyczne o konkretnym znaczeniu medycznym.
  • Zadany problem diagnostyczny rozwiązywany będzie:
    • w badawczym scenariuszu użycia: poprzez przeprowadzenie eksperymentu obliczeniowego,
    • w klinicznym scenariuszu użycia: poprzez zrealizowanie usługi wspomagania decyzji (ten scenariusz przeznaczamy do realizacji w późniejszych fazach projektu),
  • Jeden problem diagnostyczny może angażować wiele algorytmów. Nie możemy zakładać odpowiedniości jeden-do-jeden pomiędzy algorytmami a problemami diagnostycznymi.

Lista problemów diagnostycznych

Analiza ilościowa i jakościowa uszkodzeń mózgu będących konsekwencjami krwotoku śródmózgowego w obrazowaniu KT

Cel: odniesienie zmian u pojedynczego pacjenta do zmian zaobserwowanych w 'zbiorze uczącym' pacjentów i przełożenie otrzymanych wyników na oszacowanie stopnia zagrożenia życia. Założenia/dane:

  • dodatkowe źródło informacji: atlas
  • zbiór uczący: 70 pacjentow

Przewidywane etapy:

  1. identyfikacja zawartosci czaszki TIV
  2. rejestracja (elastyczna) obrazu mózgu posegmentowanego na podstawie obrazu KT do atlasu mózgu; na przykład:
  3. segmentacja, zrobienie sobie usrednionego mozgu KT
  4. klasyfikacja:
    1. lokalizacja zmian w układzie współrzędnych atlasu
    2. pomiar objętości zmian, w odniesieniu do [podobnych] przypadkow z historii
    • uszkodzenie moze byc rozproszone
  5. ocena stopnia zagrożenia życia

Kryteria oceny:

  1. precyzja
  2. czas obliczeń (bardzo istotny w przypadku udaru)

Analiza zmian w udarze niedokrwiennym

Cel: wyodrębnienie oraz ilościowe i jakościowe scharakteryzowanie zmian zachodzących w czasie u tego samego pacjenta (dwa badania KT wykonane w pewnym odstępie czasu)

  • kategorie voxeli: Norma, Niedokrwienie, Ukrwotocznienie
  • trzy oczekiwane wyniki:
    • roznice: co nowego i gdzie; mozliwe zmiany:
      • Nor -> Nied
      • Nied -> Nied (stabilizacja, ew. obrzek)
      • Nied -> Ukrw
    • deformacja przestrzenna: obrzek wynikajacy z martwicy, powoduje; positive feedback:
    • obecnosc ukrwotocznienia

System wielokryterialnej analizy przestrzennej do analizy wielomodalnych obrazow mozgu (MRI) w stwardnieniu rozsianym (multiple sclerosis MS).

Cel: Ilosciowa charakteryzacja postepu uszkodzenia mozgu w stwardnieniu rozsianym w odniesieniu do a) normy, b) grupy innych pacjentow z MS i c) progresji choroby u indywidualnego pacjenta Zastosowania:

  1. lokalizacja uszkodzenia w mozgu na bazie FLAIR
  2. stopien uszkodzenia na bazie markerow obliczanych z obrazowania tensora dyfuzji (DTI)
  3. lokalizacja zmian degeneracyjnych (atrofia) na bazie wolumetrycznych obrazow T1
  4. danymi klinicznymi o postepie choroby
  5. informacjami o stanie funkcji poznawczych
  6. atrofia mozgu na bazie rejestracji elastycznej
  7. czynnikami wzrostu wplywajacymi na regeneracje mozgu

Założenia/dane:

  • zbiór uczący: 30 pacjentow
    • T1 wolumetria
    • FLAIR
    • DTI
    • zmienne kliniczne
  • atlas mózgu z identyfikacją struktur zainteresowania

Przewidywane etapy:

  1. identyfikacja obszaru mózgu (skull stripping z wykorzystaniem BET)
  2. segmentacja uszkodzen z podzialem na typy uszkodzen z uzyciem BALSAMu
  3. rejestracja obrazow perfuzyjnych w celu korekty ruchu w czasie trwania sekwencji
  4. rejestracja (elastyczna) atlasu do obrazu mózgu (z uzyciem szybkiego algorytmu)
  5. eksport dicomu i prezentacja wyniku na diagnostycznej stacji roboczej w ciagu 10 min od czasu otrzymania obrazu w formacie dicom

Optymalizacja wykrywania uszkodzenia u pacjentów z udarem niedokrwienym mózgu na podstawie obrazowania MRI

Cel: Szybka i rzetelna identyfikacja zmian niedokrwiennych na podstawie obrazu sekwencji dyfuzyjnej (DWI) i perfuzyjnej (DSC-PWI)

  1. segmentacja zmiany niedokrwiennej na podstawie DWI oraz identyfikacja obszarów z artefaktami podatnosci magnetycznej
  2. pomiar wielkości ogniska niedokrwiennego na DWI
  3. identyfikacja obszaru naczyniowego zajętego przez niedokrwienie na bazie atlasu naczyniowego rejestrowanego w trybie atlas do pacjenta oraz okreslenie wielkosc zajetego obszaru naczyniowego przez udar
  4. analiza przebiegu czasowego obrazu perfuzyjnego i obliczenie mapy time-to-peak (TTP)
  5. identyfikacja arterial input function (AIF) na bazie przestrzennej identyfikacji obszaru tętnicy środkowej mózgu
  6. obliczenie parametrow TTP (mediana, q1, q3, iqr, max) dla obszarow naczyniowych wyodrebnionych na podstawie atlasu unaczynienia
  7. dyskretyzacja obszaru mozgu dotknietego deficytem perfuzji na bazie kryterium czasu i porównania strona do strony
  8. obliczenie zbioru wspolnego dla obszaru dotknietego uszkodzeniem DWI i obszarem hipoperfuzji (zmniejszonej lub opoznionej perfuzji) oraz obliczenie obszaru hipoperfuzji bez zmian zaznaczonych w DWI (diffusion-perfusion mismatch)

Założenia/dane:

  • dodatkowe źródło informacji: atlas obszarow unaczynienia mózgu i atlas strukturalny AAL lub inny
  • zbiór uczący: 30 pacjentow (DWI + PWI)

Przewidywane etapy:

  1. identyfikacja obszaru mózgu (skull stripping z wykorzystaniem BET)
  2. rejestracja obrazow perfuzyjnych w celu korekty ruchu w czasie trwania sekwencji
  3. rejestracja (elastyczna) atlasu do obrazu mózgu (z uzyciem szybkiego algorytmu)
  4. prezentacja wyniku na diagnostycznej stacji roboczej w ciagu 10 min od czasu otrzymania obrazu w formacie dicom


Powered by PmWiki