Próba zastosowania ilościowej analizy obrazów TK w różnicowaniu guzów i udarów – badanie wstępne

1 Klinika Neurologii i Udarów Mózgu, Uniwersytet Medyczny w Łodzi
2 Instytut Elektroniki, Politechnika Łódzka
3 Zakład Diagnostyki i Terapii Radiologicznej i Izotopowej, Szpital Kliniczny im. WAM w Łodzi
Adres do korespondencji: Klinika Neurologii i Udarów Mózgu, Uniwersytet Medyczny w Łodzi, ul. Żeromskiego 113, 90-549 Łódź,
tel./faks: +48 42 639 35 91; Zakład Elektroniki Medycznej, Instytut Elektroniki, Politechnika Łódzka, ul. Wólczańska 211/215,
budynek B9 (II piętro), 90-924 Łódź, tel.: +48 42 631 26 31, 42 631 26 46
Praca finansowana ze środków własnych

AKTUALN NEUROL 2014, 14 (2), p. 89–95
DOI: 10.15557/AN.2014.0009
STRESZCZENIE

Wstęp: Neuroobrazowanie jest standardowym badaniem stosowanym w diagnostyce ośrodkowego układu nerwowego (OUN). Podstawowymi narzędziami diagnostycznymi w obrazowaniu OUN są tomografia komputerowa (TK) oraz rezonans magnetyczny. W przypadku wystąpienia nagłych ogniskowych lub uogólnionych objawów neurologicznych należy w pierwszej kolejności podejrzewać udar mózgu. Obecnie badaniem pierwszego rzutu w diagnostyce neuroradiologicznej jest badanie TK. W przedstawionej pracy podjęto próbę sprawdzenia, czy jest możliwa ilościowa analiza obrazów TK, pozwalająca odróżnić zmiany rozrostowe OUN od udarów niedokrwiennych. Materiały i metody: Analizę oparto na porównaniu dwóch patologii OUN: udaru niedokrwiennego oraz zmiany rozrostowej. Ocenie poddano obrazy TK mózgowia, na których wyodrębniono zmianę patologiczną. Podczas kolejnych etapów pracy przeprowadzono: konwersję danych, definiowanie obszarów zainteresowania (ROI), estymację cech tekstury, selekcję cech z zastosowaniem czterech różnych metod oraz klasyfikację opartą na sztucznej sieci neuronowej. Wyniki: Odnotowano różną skuteczność zastosowanych metod, co dało podstawę do stwierdzenia, że ilościowa analiza wybranych cech tekstury obrazu pozwala odgraniczyć klasy przypisane do omawianych patologii, natomiast użycie sztucznych sieci neuronowych do klasyfikacji danych wskazuje na ich skuteczność i przydatność jako narzędzi stosowanych w analizie wybranych danych. Podsumowanie: W sytuacji gdy badanie neuroradiologiczne nie wypada jednoznacznie, a leczenie udaru i guza mózgu różnią się diametralnie, istnieje możliwość zastosowania przedstawionej analizy w celu skrócenia czasu potrzebnego do postawienia właściwej diagnozy. Przedstawione wyniki mają jednak charakter wstępny i wymagają dalszej analizy na większej grupie pacjentów.

Słowa kluczowe: udar niedokrwienny, guz, neuroobrazowanie, sztuczna sieć neuronowa, perceptron wielowarstwowy, tomografia komputerowa