"Διάγνωση": Ολοκληρωμένο σύστημα λογισμικού για την ενίσχυση της διαγνωστικής και διαχειριστικής δυνατότητας εικόνων αξονικής τομογραφίας

Κ.Σ. Νικήτα [1], Γ. Ματσόπουλος [1], Θ. Μανιάτης [1], Σ. Μουγιακάκου [1], Μ. Γκλέτσος [1], Α. Νικήτα [2], Ν. Μουραβλιάνσκυ [1], Δ. Κελέκης [2]

[1] Μονάδα Βιοϊατρικών Προσομοιώσεων και Απεικονιστικής Τεχνολογίας, Ερευνητικό Πανεπιστημιακό Ινστιτούτο Συστημάτων Επικοινωνιών και Υπολογιστών, ΕΜΠ
[2] Β' Εργαστήριο Ακτινολογίας, Ιατρική Σχολή, Πανεπιστήμιο Αθηνών

Στην εργασία αυτή παρουσιάζεται ένα ολοκληρωμένο σύστημα λογισμικού ("Διάγνωση") που αναπτύχθηκε με στόχο τη βελτίωση των διαγνωστικών και διαχειριστικών δυνατοτήτων εικόνων αξονικής τομογραφίας (ΑΤ). Το λογισμικό περιλαμβάνει αλγορίθμους ψηφιακής προ-επεξεργασίας, εργαλεία χειροκίνητης ή ημι-αυτόματης τμηματοποίησης και τρισδιάστασης (3D) παρουσίασης οργάνων και εξεργασιών που εντοπίζονται σε αυτά, σε συνδυασμό με δυνατότητες ακριβούς αυτόματου υπολογισμού διαμέτρων, όγκων, επιφανειών, για την αποτελεσματικότερη εποπτεία των δομών ενδιαφέροντος. Παράλληλα, το λογισμικό περιλαμβάνει βάση δεδομένων, προσβάσιμη μόνο από εξουσιοδοτημένους χρήστες, στην οποία αποθηκεύονται τομογραφικά δεδομένα και άλλες πληροφορίες όπως το ιστορικό του ασθενούς, ιατρικές διαγνώσεις, αποτελέσματα βιοψίας κ.λπ.. Υπάρχει φιλική προς το χρήστη διαπροσωπεία, καθώς και δυνατότητα τηλεματικής διασύνδεσης με άλλες κλινικές και νοσοκομεία. Η πιλοτική εφαρμογή του λογισμικού αναφέρεται στη μελέτη εστιακών αλλοιώσεων του ήπατος. Για το σκοπό αυτό, στο σύστημα έχει ενσωματωθεί ειδικό λογισμικό υποβοήθησης της διάγνωσης και κατηγοριοποίησης του ηπατικού ιστού σε μία από τις παρακάτω κατηγορίες: υγιές παρέγχυμα, κύστη, αιμαγγείωμα, ηπατοκυτταρικός καρκίνος. Το λογισμικό "Διάγνωση" έχει εγκατασταθεί και χρησιμοποιείται πιλοτικά στο Β' Εργαστήριο Ακτινολογίας.

Υπολογιστικό σύστημα υποστήριξης της διάγνωσης των εστιακών αλλοιώσεων του ήπατος από εικόνες αξονικής τομογραφίας

Κ.Σ. Νικήτα [1], Γ. Ματσόπουλος [1], Σ. Μουγιακάκου [1], Μ. Γκλέτσος [1], Α.Σ. Νικήτα [2], Δ. Κελέκης [2]

[1] Εργαστήριο Βιοϊατρικών Προσομοιώσεων και Απεικονιστικής Τεχνολογίας, Ερευνητικό Πανεπιστημιακό Ινστιτούτο Συστημάτων Επικοινωνιών και Υπολογιστών, ΕΜΠ
[2] Β' Εργαστήριο Ακτινολογίας, Ιατρική Σχολή, Πανεπιστήμιο Αθηνών

Χρηματοδότηση: Μέρος της ερευνητικής εργασίας πραγματοποιήθηκε στα πλαίσια του ερευνητικού έργου 96ΣΥΝ20: "Αύξηση της Διαγνωστικής και Διαχειριστικής Δυνατότητας Εικόνων Αξονικής Τομογραφίας με Χρήση Εξελιγμένων Μεθόδων Ηλεκτρονικών Υπολογιστών", το οποίο χρηματοδοτήθηκε από τη ΓΓΕΤ. Στο έργο συμμετείχαν το ΕΠΙΣΕΥ και το Β' Εργαστήριο Ακτινολογίας του Πανεπιστημίου Αθηνών.
Σκοπός: Στην εργασία αυτή παρουσιάζεται ένα υποστηρικτικό σύστημα διάγνωσης για την κατηγοριοποίηση των ηπατικών εξεργασιών με εικόνες Αξονικής Τομογραφίας (ΑΤ).
Υλικό - Μέθοδος: Το σύστημα αποτελείται από δύο βαθμίδες: τη βαθμίδα εξαγωγής χαρακτηριστικών και τη βαθμίδα κατηγοριοποίησης. Η βαθμίδα εξαγωγής χαρακτηριστικών υπολογίζει 49 χαρακτηριστικά για κάθε επιλεγμένη περιοχή ενδιαφέροντος, από τα οποία τα 48 είναι χαρακτηριστικά υφής που προέρχονται από τους πίνακες χωρικής εξάρτησης γκρίζας στάθμης, ενώ το ένα προέρχεται από τον υπολογισμό της μέσης γκρίζας στάθμης. Η βαθμίδα του κατηγοριοποιητή αποτελείται από τρία Νευρωνικά Δίκτυα (ΝΔ) τοποθετημένα σε σειρά. Η είσοδος στο σύστημα είναι περιοχές ενδιαφέροντος από υγιές παρέγχυμα, ηπατική κύστη, αιμαγγείωμα και ηπατοκυτταρικό καρκίνο (σύνολο 147 δεδομένων). Κάθε μία από τις περιοχές ενδιαφέροντος περιγράφεται από ένα σύνολο χαρακτηριστικών που υπολογίζονται στη βαθμίδα εξαγωγής χαρακτηριστικών και τα οποία αποτελούν την είσοδο της βαθμίδας κατηγοριοποίησης. Επειδή ο αριθμός των χαρακτηριστικών είναι μεγάλος, εφαρμόστηκε η μέθοδος μείωσης της διάστασης του αρχικού διανύσματος των χαρακτηριστικών, προκειμένου να αποφευχθεί ένας κατηγοριοποιητής μεγάλης πολυπλοκότητας που θα είχε ως συνέπεια τη χαμηλή απόδοση και τον αυξημένο υπολογιστικό χρόνο.
Αποτελέσματα: Η συνολική απόδοση του υποστηρικτικού συστήματος, που επιτεύχθηκε, είναι της τάξης του 94% στο σύνολο γενίκευσης, ενώ ο χρόνος εκτέλεσης μιας κατηγοριοποίησης είναι της τάξης λίγων δευτερολέπτων.
Συμπεράσματα: Η χρήση πληροφορίας προερχόμενης από την υφή εικόνων ΑΤ σε συνδυασμό με τεχνητά ΝΔ μπορούν να προσφέρουν υψηλή απόδοση στην κατηγοριοποίηση των ηπατικών εξεργασιών. Η επιλογή χαρακτηριστικών μεγεθών με την τεχνική της πρόσθιας επιλογής χαρακτηριστικών μειώνει την πολυπλοκότητα του προβλήματος και βελτιώνει την απόδοση του συστήματος.

Μελέτη ασθενών μετά από μεταμόσχευση ήπατος με χολαγγειοπαγκρεατογραφία μαγνητικού συντονισμού

Α. Μετάφα[1], Χ. Λαδόπουλος[1], Α. Γουλιάμος[1], Α. Μουλοπούλου[1], Ι. Κόντης[2], Γ. Κωστοπαναγιώτου[3], Ι. Παπαδημητρίου[4], Λ. Βλάχος[1]

[1] Α' Εργαστήριο Ακτινολογίας Πανεπιστημίου Αθηνών, Αρεταίειο Νοσοκομείο
[2] Β' Χειρουργική κλινική Πανεπιστημίου Αθηνών, Αρεταίειο Νοσοκομείο
[3] Αναισθησιολογικό τμήμα, Αττικό Νοσοκομείο
[4] Χειρουργική κλινική, Νοσοκομείο Ερρίκος Ντυνάν

Σκοπός: Η παρουσίαση της εμπειρίας μας από τη μελέτη ασθενών μετά από μεταμόσχευση ήπατος με χολαγγειοπαγκρεατογραφία μαγνητικού συντονισμού (MRCP), καθώς και η σύγκριση της μεθόδου αυτής με το υπερηχοτομογράφημα και την άμεση χολαγγειογραφία.
Υλικό και μέθοδος: 21 ασθενείς με ορθοτοπική μεταμόσχευση του ήπατος εξετάσθηκαν με MRCP. Στους 18 ασθενείς είχε πραγματοποιηθεί χολοχοληδόχο αναστόμωση, σε 2 Roux-en-Y χολοπεπτική αναστόμωση και σε έναν Roux-en-Y ηπατονηστιδική αναστόμωση. Πραγματοποιήθηκε διπλή "τυφλή" γνωμάτευση των εικόνων και σύγκριση με τον λοιπό απεικονιστικό έλεγχο.
Αποτελέσματα: Από τις 21 MRCP, οι 7 ήταν παθολογικές και οι 14 φυσιολογικές. Ανατομικές παραλλαγές του χοληφόρου δένδρου παρατηρήθηκαν σε 2 ασθενείς. Σε 7 ασθενείς απεικονίσθηκαν "ψευδοστενώσεις" στην πορεία του χοληδόχου πόρου (ΧΠ). Αληθείς στενώσεις στην πορεία του ΧΠ απεικονίσθηκαν σε 4 ασθενείς. Διάταση των ενδοηπατικών χοληφόρων παρατηρήθηκε σε 3 ασθενείς, σε έναν εκ των οποίων συνυπήρχε διάταση του παγκρεατικού πόρου. Τέλος, σε έναν ασθενή απεικονίσθηκε λιθίαση του ΧΠ και σε έναν άλλο βλεννοκήλη του κολοβώματος του κυστικού πόρου.
Συμπεράσματα: H MRCP αποτελεί μη επεμβατική, ακίνδυνη και ανώδυνη απεικονιστική μέθοδο, με πολύ καλά αποτελέσματα στην απεικόνιση της χοληφόρου οδού σε μεταμοσχευμένους ασθενείς. Η ευαισθησία της στην ανάδειξη του φυσιολογικού χοληφόρου δένδρου, των στενώσεων στους πόρους με ή χωρίς συνοδό υπερκείμενη διάταση αυτών, της παρουσίας λάσπης εντός του αυλού τους ή των άλλων επιπλοκών είναι πολύ υψηλή (??90%).