Αξιολόγηση της επίδοσης των παραμέτρων της απεικόνισης του τανυστή διάχυσης στην διάγνωση του καρκίνου του μαστού
Σε συνέχεια μελετών και δημοσιεύσεων του Εργαστηρίου Ιατρικής Φυσικής του Τμήματος Ιατρικής του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας, το θέμα της παρούσας διπλωματικής μελετά την ικανότητα των παραμέτρων ADC, FA (από τις ακολουθίες Απεικόνισης Διάχυσης και Απεικόνισης του Τανυστή Διάχυσης) να βοηθήσουν την διάγν...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2016
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/9606 |
| id |
nemertes-10889-9606 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Τανυστής διάχυσης Συντελεστής φαινομενικής διάχυσης Κλασματική ανισοτροπία Διάγνωση καρκίνου του μαστού Diffusion tensor imaging Apparent diffusion coefficient Fractional anisotropy Breast cancer diagnosis 616.994 490 75 |
| spellingShingle |
Τανυστής διάχυσης Συντελεστής φαινομενικής διάχυσης Κλασματική ανισοτροπία Διάγνωση καρκίνου του μαστού Diffusion tensor imaging Apparent diffusion coefficient Fractional anisotropy Breast cancer diagnosis 616.994 490 75 Μπακώσης, Μιχαήλ Αξιολόγηση της επίδοσης των παραμέτρων της απεικόνισης του τανυστή διάχυσης στην διάγνωση του καρκίνου του μαστού |
| description |
Σε συνέχεια μελετών και δημοσιεύσεων του Εργαστηρίου Ιατρικής Φυσικής του Τμήματος Ιατρικής του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας, το θέμα της παρούσας διπλωματικής μελετά την ικανότητα των παραμέτρων ADC, FA (από τις ακολουθίες Απεικόνισης Διάχυσης και Απεικόνισης του Τανυστή Διάχυσης) να βοηθήσουν την διάγνωση του καρκίνου του μαστού. Επίσης μελετάται η δυνατότητα επιτυχούς διαχωρισμού των καλοήθων από τις κακοήθεις εξεργασίες.
Ο καρκίνος του μαστού είναι η πιο διαδεδομένη μορφή καρκίνου στο γυναικείο πληθυσμό. Υπολογίζεται ότι στην Ευρώπη 1,9 εκατομμύρια γυναίκες ζούνε με κάποια μορφή καρκίνου του μαστού και αναμένεται 90.000 από αυτές να αποβιώσουν εξαιτίας του. Επιπλέον, δεδομένου ότι οι νέες μέθοδοι της σύγχρονης ιατρικής μπορούν να τον θεραπεύσουν, είναι πολύ σημαντικό να βρεθούν μέθοδοι έγκαιρης και αξιόπιστης διάγνωσης του καρκίνου.
Η νέοι παράμετροι που μελετώνται, υπολογίζονται μέσω των ακολουθών που αναφέρθηκαν παραπάνω. Αποτελούν προσθήκη στο κλασικό πρωτόκολλο μαγνητικού συντονισμού, και θεωρούνται προηγμένες τεχνικές απεικόνισης. Συμπεριλαμβάνονται σε ένα πεδίο έρευνας που απαριθμεί ένα μικρό αριθμό δημοσιεύσεων. Συγκεκριμένα, μελετάται ο βαθμός της κινητικότητας των μορίων του νερού στους ιστούς του μαστού. Η βαθμός εκφράζεται από το φαινομενικό συντελεστή διάχυσης – ADC. Όσο μεγαλύτερο νούμερο μετράται, τόσο πιο ελεύθερη είναι η διάχυση (ADCνερού ≈ 3 × 10-3 mm2/sec). Όσον αφορά την κατευθυντικότητα της διάχυσης, αυτή εκφράζεται από την κλασματική ανισοτροπία (FA) η οποία παίρνει τιμές από το 0 – 1 και όσο πιο μεγάλη είναι η τιμή του FA τόσο πιο ανισοτροπική είναι η διάχυση.
Στην μελέτη πήραν μέρος 58 γυναίκες ηλικίας 31-79 ετών. Οι εξετάσεις πραγματοποιήθηκαν σε ύποπτα ευρήματα μαστογραφικών και υπερηχογραφικών εξετάσεων. Όλες οι εξεργασίες είναι επιβεβαιωμένες ιστολογικά. Στο κλασσικό πρωτόκολλο μαγνητικού συντονισμού προστέθηκε και η απεικόνιση του τανυστή διάχυσης. Η ανάλυση και μελέτη των δεδομένων, πραγματοποιήθηκε στο Workstation της GE και με τη χρήση του Functool και τα αποτελέσματα επιβεβαιώθηκαν με το ExploreDTI του A. Leemans.
Τα αποτελέσματα έδειξαν πως το ADC είναι ένας εξαιρετικός διαγνωστικός παράγοντας για την αξιολόγηση των καλοήθων από τις κακοήθεις εξεργασίες. Τα παραπάνω αποτελέσματα ισχύουν για το ADC από τις DWI ακολουθίες, και επιβεβαιώνονται από τις DTI ακολουθίες. Ομοίως, το FA φαίνεται να είναι ένας αξιόλογος παράγοντας για τη διάγνωση του καρκίνου του μαστού, αλλά όχι τόσο καλός όσο το ADC. Παρατηρήθηκε όμως, πως η συνδυασμένη μελέτη του ADC με το FA μπορεί να αυξήσει την ειδικότητα τους.
Τέλος, με τη βοήθεια των DTI ακολουθιών, πραγματοποιήθηκε η μικροαρχιτεκτονική μελέτη του μαστού. Η πρωτότυπη αυτή μελέτη αυτή περιλάμβανε τον υπολογισμό των ιδιοτιμών και ιδιοδιανυσμάτων των ROI των εξεργασιών. Τα ιδιοδιανύσματα δεν χρησιμοποιήθηκαν παρά μόνο για την απεικόνιση της γεωμετρίας του μαστού. Αντιθέτως, οι ιδιοτιμές και ειδικότερα τα λ1, λ2, και λ¬3 μελετήθηκαν εκτενέστερα. Αποδείχθηκε πως το λ1 αποτελεί μια εξαιρετική παράμετρο, ικανή να διαγνώσει τον καρκίνο και να τον ξεχωρίσει από τις καλοήθεις παθήσεις. Η μελέτη των παραμέτρων αυτών, είναι σε αρχικό στάδιο και μόνο μία έρευνα έχει δημοσιευθεί διεθνώς. Περεταίρω εμβάθυνση στο κομμάτι των ιδιοτιμών και η συνδυασμένη μελέτη αυτών με το ADC και το FA πιθανώς να αναδειχθεί πολύ σημαντική και να αλλάξει την τυποποιημένη διαδικασία της μαστογραφίας. |
| author2 |
Τσούγκος, Ιωάννης |
| author_facet |
Τσούγκος, Ιωάννης Μπακώσης, Μιχαήλ |
| format |
Thesis |
| author |
Μπακώσης, Μιχαήλ |
| author_sort |
Μπακώσης, Μιχαήλ |
| title |
Αξιολόγηση της επίδοσης των παραμέτρων της απεικόνισης του τανυστή διάχυσης στην διάγνωση του καρκίνου του μαστού |
| title_short |
Αξιολόγηση της επίδοσης των παραμέτρων της απεικόνισης του τανυστή διάχυσης στην διάγνωση του καρκίνου του μαστού |
| title_full |
Αξιολόγηση της επίδοσης των παραμέτρων της απεικόνισης του τανυστή διάχυσης στην διάγνωση του καρκίνου του μαστού |
| title_fullStr |
Αξιολόγηση της επίδοσης των παραμέτρων της απεικόνισης του τανυστή διάχυσης στην διάγνωση του καρκίνου του μαστού |
| title_full_unstemmed |
Αξιολόγηση της επίδοσης των παραμέτρων της απεικόνισης του τανυστή διάχυσης στην διάγνωση του καρκίνου του μαστού |
| title_sort |
αξιολόγηση της επίδοσης των παραμέτρων της απεικόνισης του τανυστή διάχυσης στην διάγνωση του καρκίνου του μαστού |
| publishDate |
2016 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/9606 |
| work_keys_str_mv |
AT mpakōsēsmichaēl axiologēsētēsepidosēstōnparametrōntēsapeikonisēstoutanystēdiachysēsstēndiagnōsētoukarkinoutoumastou AT mpakōsēsmichaēl diagnosticperformanceofdiffusionweightedanddiffusiontensorimagingparametersinbreasttumors |
| _version_ |
1771297310258495488 |
| spelling |
nemertes-10889-96062022-09-05T20:41:42Z Αξιολόγηση της επίδοσης των παραμέτρων της απεικόνισης του τανυστή διάχυσης στην διάγνωση του καρκίνου του μαστού Diagnostic performance of diffusion weighted and diffusion tensor imaging parameters in breast tumors Μπακώσης, Μιχαήλ Τσούγκος, Ιωάννης Βάσιου, Αικατερίνη Κάππας, Κωνσταντίνος Bakosis, Michail Τανυστής διάχυσης Συντελεστής φαινομενικής διάχυσης Κλασματική ανισοτροπία Διάγνωση καρκίνου του μαστού Diffusion tensor imaging Apparent diffusion coefficient Fractional anisotropy Breast cancer diagnosis 616.994 490 75 Σε συνέχεια μελετών και δημοσιεύσεων του Εργαστηρίου Ιατρικής Φυσικής του Τμήματος Ιατρικής του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας, το θέμα της παρούσας διπλωματικής μελετά την ικανότητα των παραμέτρων ADC, FA (από τις ακολουθίες Απεικόνισης Διάχυσης και Απεικόνισης του Τανυστή Διάχυσης) να βοηθήσουν την διάγνωση του καρκίνου του μαστού. Επίσης μελετάται η δυνατότητα επιτυχούς διαχωρισμού των καλοήθων από τις κακοήθεις εξεργασίες. Ο καρκίνος του μαστού είναι η πιο διαδεδομένη μορφή καρκίνου στο γυναικείο πληθυσμό. Υπολογίζεται ότι στην Ευρώπη 1,9 εκατομμύρια γυναίκες ζούνε με κάποια μορφή καρκίνου του μαστού και αναμένεται 90.000 από αυτές να αποβιώσουν εξαιτίας του. Επιπλέον, δεδομένου ότι οι νέες μέθοδοι της σύγχρονης ιατρικής μπορούν να τον θεραπεύσουν, είναι πολύ σημαντικό να βρεθούν μέθοδοι έγκαιρης και αξιόπιστης διάγνωσης του καρκίνου. Η νέοι παράμετροι που μελετώνται, υπολογίζονται μέσω των ακολουθών που αναφέρθηκαν παραπάνω. Αποτελούν προσθήκη στο κλασικό πρωτόκολλο μαγνητικού συντονισμού, και θεωρούνται προηγμένες τεχνικές απεικόνισης. Συμπεριλαμβάνονται σε ένα πεδίο έρευνας που απαριθμεί ένα μικρό αριθμό δημοσιεύσεων. Συγκεκριμένα, μελετάται ο βαθμός της κινητικότητας των μορίων του νερού στους ιστούς του μαστού. Η βαθμός εκφράζεται από το φαινομενικό συντελεστή διάχυσης – ADC. Όσο μεγαλύτερο νούμερο μετράται, τόσο πιο ελεύθερη είναι η διάχυση (ADCνερού ≈ 3 × 10-3 mm2/sec). Όσον αφορά την κατευθυντικότητα της διάχυσης, αυτή εκφράζεται από την κλασματική ανισοτροπία (FA) η οποία παίρνει τιμές από το 0 – 1 και όσο πιο μεγάλη είναι η τιμή του FA τόσο πιο ανισοτροπική είναι η διάχυση. Στην μελέτη πήραν μέρος 58 γυναίκες ηλικίας 31-79 ετών. Οι εξετάσεις πραγματοποιήθηκαν σε ύποπτα ευρήματα μαστογραφικών και υπερηχογραφικών εξετάσεων. Όλες οι εξεργασίες είναι επιβεβαιωμένες ιστολογικά. Στο κλασσικό πρωτόκολλο μαγνητικού συντονισμού προστέθηκε και η απεικόνιση του τανυστή διάχυσης. Η ανάλυση και μελέτη των δεδομένων, πραγματοποιήθηκε στο Workstation της GE και με τη χρήση του Functool και τα αποτελέσματα επιβεβαιώθηκαν με το ExploreDTI του A. Leemans. Τα αποτελέσματα έδειξαν πως το ADC είναι ένας εξαιρετικός διαγνωστικός παράγοντας για την αξιολόγηση των καλοήθων από τις κακοήθεις εξεργασίες. Τα παραπάνω αποτελέσματα ισχύουν για το ADC από τις DWI ακολουθίες, και επιβεβαιώνονται από τις DTI ακολουθίες. Ομοίως, το FA φαίνεται να είναι ένας αξιόλογος παράγοντας για τη διάγνωση του καρκίνου του μαστού, αλλά όχι τόσο καλός όσο το ADC. Παρατηρήθηκε όμως, πως η συνδυασμένη μελέτη του ADC με το FA μπορεί να αυξήσει την ειδικότητα τους. Τέλος, με τη βοήθεια των DTI ακολουθιών, πραγματοποιήθηκε η μικροαρχιτεκτονική μελέτη του μαστού. Η πρωτότυπη αυτή μελέτη αυτή περιλάμβανε τον υπολογισμό των ιδιοτιμών και ιδιοδιανυσμάτων των ROI των εξεργασιών. Τα ιδιοδιανύσματα δεν χρησιμοποιήθηκαν παρά μόνο για την απεικόνιση της γεωμετρίας του μαστού. Αντιθέτως, οι ιδιοτιμές και ειδικότερα τα λ1, λ2, και λ¬3 μελετήθηκαν εκτενέστερα. Αποδείχθηκε πως το λ1 αποτελεί μια εξαιρετική παράμετρο, ικανή να διαγνώσει τον καρκίνο και να τον ξεχωρίσει από τις καλοήθεις παθήσεις. Η μελέτη των παραμέτρων αυτών, είναι σε αρχικό στάδιο και μόνο μία έρευνα έχει δημοσιευθεί διεθνώς. Περεταίρω εμβάθυνση στο κομμάτι των ιδιοτιμών και η συνδυασμένη μελέτη αυτών με το ADC και το FA πιθανώς να αναδειχθεί πολύ σημαντική και να αλλάξει την τυποποιημένη διαδικασία της μαστογραφίας. In accordance to prior studies and publication of the Medical Physics Laboratory and the Laboratory of Radiology, of the University Hospital of Larisa, the main objective of this Thesis is to evaluate the diagnostic performance of ADC and FA parameters (from Diffusion Weighted Imaging and Diffusion Tensor Imaging) in breast cancer. It is also studied the performance of the same parameters in discriminating benign to malignant lesions. Breast cancer is the most common cancer among women. It is estimated that over 1.9 million women in Europe live with breast cancer disease. It is expected that 90,000 of the diseased will die from breast cancer. However, medical practice evolution has over gone many obstacles and it is possible for some types of breast cancer to be cured. So, it is of high importance for doctors to be able to diagnose breast cancer as early as possible. The new parameters to be studied, are calculated through the imaging techniques mentioned above. They are additional sequences to the classic Breast MR Imaging protocol, and these techniques are considered to be advanced MR imaging techniques. It is a new field of study with a limited number of publications. This Thesis studies the degree of mobility or restriction of water molecules in breast tissues. It is estimated with the ADC parameter. The highest the ADC value the higher the diffusion (comparing to water with ADCwater= ≈ 3 × 10-3 mm2/sec). The degree of directionality is estimated with FA parameter, which reveals if there is a preferred direction of diffusion (FA = 0 for isotropic diffusion and FA = 1 for anisotropic diffusion). In this study, 58 women participated aged from 31 to 79 years. MR imaging examinations performed on suspicious mammographic or ultrasonographic abnormalities. The lessions are all biopsy confirmed. On routine mammographic protocol DTI sequence was added. Data processing and analysis performed on GE’s Functool and A. Leeman’s software ExploreDTI was used to confirm the results. Results showed that ADC is a great evaluation parameter when it comes to breast cancer diagnosis, and benign to malignant lesion classification. Both ADC from DWI and DTI sequences showed great performance. FA has also showed high classification efficiency, but not as high as ADC did. Statistical analysis findings showed that ADC combined to FA can increase performance of the combined classifier. Finally, using DTI parameters, and especially the tensor matrix, microarchitecture analysis performed. Eigenvalues λ1, λ2 and λ3 were calculated for lesion ROIs and normal tissue. Findings indicated that λ1 is an exceptional classification parameter with performance equal to ADC. This is an early study, which counts only one publication internationally and lead to two poster presentations locally and in an international conference. Further study in breast microarchitecture is essential, because the previously mentioned parameters may be so important leading to new more efficient clinical practices. 2016-09-21T08:02:40Z 2016-09-21T08:02:40Z 2016-06 Thesis http://hdl.handle.net/10889/9606 gr 0 application/pdf |
