Standardization of texture analysis using IQ phantom under preclinical PET imaging

Διπλωματική Εργασία uoadl:2923714 354 Αναγνώσεις

Μονάδα:
Κατεύθυνση Νανοϊατρική
Βιβλιοθήκη Επιστημών Υγείας
Ημερομηνία κατάθεσης:
2020-10-07
Έτος εκπόνησης:
2020
Συγγραφέας:
Λάζαρης Φοίβος-Σωκράτης
Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Αναστάσιος Γαϊτάνης, Ειδικός Λειτουργικός Επιστήμονας Β', Κέντρο Κλινικής Έρευνας, Πειραματικής Χειρουργικής & Μεταφραστικής Έρευνας, Ίδρυμα Ιατροβιολογικών Ερευνών Ακαδημίας Αθηνών
Ευστάθιος Ευσταθόπουλος, Καθηγητής, Ιατρική Σχολή, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
Ελλάς Σπυράτου, Μεταδιδακτορική Ερευνήτρια, Ιατρική Σχολή, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
Πρωτότυπος Τίτλος:
Standardization of texture analysis using IQ phantom under preclinical PET imaging
Γλώσσες εργασίας:
Αγγλικά
Μεταφρασμένος τίτλος:
Τυποποίηση της ανάλυσης υφής χρησιμοποιώντας ομοίωμα ποιότητας εικόνας κάτω από προκλινικές συνθήκες PET απεικόνισης
Περίληψη:
Τα Radiomics αποτελούν έναν νέο ανερχόμενο κλάδο, υποστηρίζοντας ότι υπάρχει πολλή περισσότερη πληροφορία στην ιατρική εικόνα από ότι το “γυμνό” (ανθρώπινο) μάτι μπορεί να αντιληφθεί και πρέπει με κάποιο τρόπο να εξαχθεί. Ιατρικές εικόνες προερχόμενες από οποιαδήποτε μέθοδο απεικόνισης ( π.χ. τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων (PET), αξονική τομογραφία (CT), υπερήχους (US), μαγνητική τομογραφία (MR)) αποτελούν καλούς υποψηφίους. Ωστόσο, ακόμα απαιτείται αρκετή έρευνα προκειμένου να προσδιοριστούν αυτά τα χαρακτηριστικά υφής, που πρώτον, κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες μπορούν να θεωρηθούν αξιόπιστα, και δεύτερον, μπορούν να συσχετιστούν με συγκεκριμένα βιολογικά χαρακτηριστικά ή διεργασίες. Τα Radiomics αποσκοπούν στον προσδιορισμό αυτών των χαρακτηριστικών υφής και τη χρήση αυτών στη διάγνωση, πρόγνωση και αξιολόγηση της θεραπείας (theranostics). Στη συγκεκριμένη έρευνα, εξετάζουμε, υπό προκλινικές συνθήκες, την επιρροή του bin size (συνολικού αριθμού των εντάσεων των grey levels) στον υπολογισμό των χαρακτηριστικών υφής, καθώς και στην αναπαραγωγιμότητά, επαναληψιμότητά και αξιοπιστία τους (κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες, τόσο όσον αφορά τα πρωτόκολλα ανακατασκευής της εικόνας όσο και τους χρόνους λήψης της εικόνας) χρησιμοποιώντας ένα ομοίωμα ποιότητας εικόνας τύπου NEMA NU 4-2008. Για τη λήψη των εικόνων PET, χρησιμοποιήθηκε ένας PET/CT τομογράφος για μικρά ζώα (Mediso nanoScan®PC (PET8/2)). Το LIFEx έκδοση 6.20 (ένα ανοιχτής-πηγής πρόγραμμα ιατρικής ανάλυσης) χρησιμοποιήθηκε για την ανάλυση των εικόνων PET και την εξαγωγή των χαρακτηριστικών υφής (Πρώτης-Τάξεως χαρακτηριστικά, Δευτέρας-Τάξεως χαρακτηριστικά, Ανωτέρας-Τάξεως χαρακτηριστικά). Η αξιολόγηση των χαρακτηριστικών υφής έγινε με στατιστική ανάλυση (διαφορά ποσοστών (PD), συντελεστής μεταβλητότητας (COV), συντελεστής συσχέτισης τάξης (ICC), συντελεστής συσχέτισης κατάταξης Spearman (SPCC), ανάλυση μονής κατεύθυνσης της διακύμανσης (one-way ANOVA) και δοκιμασία ελάχιστης σημασίας (LSD)). Μετά την αξιολόγηση των εικόνων από το ομοίωμα ποιότητας εικόνας, πραγματοποιήθηκε μια προκαταρκτική έρευνα χρησιμοποιώντας εικόνες PET τόσο από ποντίκια που είχαν δεχθεί θεραπεία (θεραπευμένα) όσο κι από ποντίκια που δεν δέχθηκαν (μη-θεραπευμένα). Τα περισσότερα χαρακτηριστικά υφής έδειξαν χαμηλή έως καθόλου σταθερότητα κι υψηλό βαθμό μεταβλητότητας, καθιστώντας τα κακούς υποψηφίους ως πιθανοί βιοδείκτες. Ένας περιορισμένος αριθμός χαρακτηριστικών υφής είχε καλή επίδοση σε όλες τις στατιστικές δοκιμασίες (Histogram Skewness, Kurtosis και Excess Kurtosis, GLCM Correlation και NGLDM Coarseness), ενώ ακόμα λιγότερα (Histogram Skewness και GLCM Correlation) μπόρεσαν να παρέχουν, ταυτόχρονα, χρήσιμη πληροφορία για τη διάκριση των θεραπευμένων από των μη-θεραπευμένων ποντικών. Επιπλέον, με βάση τα αποτελέσματα της εν λόγω έρευνας προτείνουμε ότι η σταθερότητα των χαρακτηριστικών υφής σχετίζεται άμεσα με τον συνολικό αριθμό των bins που ενυπάρχουν στην περιοχή ενδιαφέροντος (τα Πρώτης-Τάξεως και Δευτέρας-Τάξεως χαρακτηριστικά τείνουν να σταθεροποιούνται σε υψηλούς αριθμούς συνολικών bins, ενώ τα Ανωτέρας-Τάξεως χαρακτηριστικά σταθεροποιούνται σε χαμηλούς αριθμούς συνολικών bins).
Κύρια θεματική κατηγορία:
Επιστήμες Υγείας
Λέξεις-κλειδιά:
Radiomics, Ανάλυση υφής, Ανάλυση εικόνας, PET απεικόνιση μικρών ζώων, 18F-FDG, Δείκτες υφής, Χαρακτηριστικά υφής, Καρκίνος, Βιοδείκτες, LIFEx, ομοίωμα ποιότητας εικόνας τύπου NEMA NU 4-2008
Ευρετήριο:
Όχι
Αρ. σελίδων ευρετηρίου:
0
Εικονογραφημένη:
Ναι
Αρ. βιβλιογραφικών αναφορών:
93
Αριθμός σελίδων:
107
F. S. Lazaris Thesis.pdf (2 MB) Άνοιγμα σε νέο παράθυρο