Zpracování perfusních sekvencí

Dynamické postkontrastné vyšetrenia (perfúzia) slúžia na charakterizáciu regionálnej perfúzie tkaniva. Perfúzne dáta obsahujú sekvenciu snímok, získaných po aplikácii kontrastnej látky. Používajú sa k diagnostickým účelom v onkológii, pri vyšetrovaní ischemickej cievnej mozgovej príhody alebo myokardickej ischémii. Diagnostické spracovanie, vyhodnotenie a následné zobrazenie takýchto dát je náročné, nakoľko sú komplexné a vykazujú rôzne artefakty (napr. pohybové). Základná vlastnosť tejto diagnostickej metódy spočíva v korelácii medzi perfúznymi dátami a odvodenou krivkou závislosti intenzít od času akvizície, ako aj morfologickými informáciami vyšetrenia. Práca sa zaoberá predovšetkým cerebrálnymi, mozgovými perfúznymi štúdiami. Študuje ich medicínske pozadie ako aj postup a možnosti samotného vyšetrenia. Pojednáva rôzne spôsoby spracovania perfúznych sérií a návrh vlastného prístupu. Obsahuje prehľad možností každého jedného kroku spracovania (registrácia, segmentácia, analýza, zobrazenie) a výber najvhodnejšieho prístupu pre danú časť postupu spracovania v kontexte mozgových perfúznych vyšetrení. Súčasťou výsledkov práce je aj multiplatformná aplikácia umožňujúca štúdiu a analýzu mozgových perfúzií (na bežne dostupných PC), ktorá vznikla implementáciou popisovaných postupov. Podporuje rôzne typy...Perfusion data (dynamic contrast-enhanced image data) are used to characterize regional tissue perfusion. Perfusion data consist of a sequence of images, acquired after a contrast agent is applied. Perfusion studies are used for diagnostic purposes in oncology, ischemic stroke assessment, or myocardial ischemia. The diagnostic evaluation of perfusion data is challenging, because the data is very complex and exhibits various artifacts (e.g. motion). Important aspect in the diagnosis of perfusion data is the correlation between perfusion data and derived time-intensity curves (TIC) as well as with other image data, in particular with high-resolution morphologic image data. The present work is focused mainly on cerebral, brain perfusion studies. The thesis studies their medical background as well as the process and possibilities of their examination. Discusses different ways of processing of perfusion series and designs own approach. The work also includes an overview of possibilities for every single step of the processing procedure (registration, segmentation, analysis and visualization) and selection of the most suitable approach for the particular part of processing in the context of cerebral perfusion studies. Results of the work also include a multiplatform application enabling study and analysis of...Department of Software and Computer Science EducationKatedra softwaru a výuky informatikyFaculty of Mathematics and PhysicsMatematicko-fyzikální fakult

Προγνωστική αξία των νεότερων υπερηχογραφικών τεχνικών σε ασθενείς με NSTEMI έμφραγμα του μυοκαρδίου σε σχέση με τα ευρήματα από τον στεφανιογραφικό έλεγχο

Εισαγωγή: Η διαγνωστική προσπέλαση των ασθενών που παρουσιάζονται στο τμήμα των επειγόντων με NSTE έμφραγμα μυοκαρδίου, αποτελεί πρόκληση. Για αυτό τον λόγο η speckle – tracking υπερηχοκαρδιογραφία χρησιμοποιείται για την εκτίμηση τους. Σκοπός: Σκοπός της μελέτης ήταν η συσχέτιση της μεταβολής του τμηματικού και συνολικού επιμήκους strain (παραμόρφωσης) με τα αποτελέσματα του στεφανιογραφικού ελέγχου ώστε να καταδειχθεί η διαγνωστική και προγνωστική αξία των δύο αυτών απεικονιστικών μεθόδων Υλικό και Μέθοδος: Σε αυτή την μελέτη συμμετείχαν 50 ασθενείς με διάγνωση NSTEMI και φυσιολογικό κλάσμα εξώθησης (LVEF≥50%). Υποβλήθηκαν σε υπερηχοκαρδιογραφικό spekle-tracking και στεφανιογραφικό έλεγχο κατά την διάρκεια της νοσηλείας τους. Η στατιστική ανάλυση που χρησιμοποιήθηκε, ήταν η t-test για την ανάλυση δύο συνεχών ποσοτικών μεταβλητών και η Pearson correlation. Αποτελέσματα: Από τους ασθενείς, το 76% ήταν άνδρες και το 12% γυναίκες. Από αυτούς το 22% δεν παρουσίασε βλάβη από τον στεφανιογραφικό έλεγχο, το 48% είχε στεφανιαία νόσο ενός αγγείου, το 16% δύο αγγείων και το 14% τριών αγγείων. Από την ανάλυση βρέθηκε ότι όταν η ένοχη βλάβη εντοπίζεται στην LCX και στην RCA, μειώνεται σημαντικά το τμηματικό strain στην κατανομή των αγγείων (p=0.007 και 0,053 αντίστοιχα) ανεξάρτητα από τον αριθμό των προσβεβλημένων αγγείων. Στην στεφανιαία νόσο ενός αγγείου παρουσιάστηκε πιο επηρεασμένο το τμηματικό strain στην κατανομή του LAD και της LCX (p=0.001 και <0,001) αντίστοιχα και το συνολικό επίμηκες strain σε στένωση της LCX . Συμπεράσματα:To συνολικό και τμηματικό επίμηκες strain θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ώστε να εντοπίζεται η ένοχη βλάβη σε ασθενείς με NSTEMI.Introduction: The clinical work-up pf patient presenting with NSTEMI is a diagnostic challenge. We investigate the role of global and territorial longitudinal strain (GLS and TLS) to detect the significant lesions of coronary arteries in patients with NSTEMI and preserved ejection fraction (LVEF) without obvious wall motion abnormalities. Aim: The aim of the study was to correlate the change of the territorial and global longitudinal strain (deformation) with the results of the coronary angiography to demonstrate the diagnostic and prognostic value of these two imaging methods Material and Methods: This study enrolled 50 patients with the diagnosis of NSTEMI and physiological LVEF (≥50%). Speckle-tracking echocardiography was performed during hospitalization and all patients underwent coronary angiography. T-test and Pearson correlation was used to statistical analysis. Results: Male was 76% of patients and woman was 12%. Coronary angiography demonstrated significant coronary disease of one coronary artery in 48%, two vessel disease in 16% and three vessel disease in 14%. Coronary angiography was normal in 22%. Regardless of the number of affected vessels, when lesion was detected in LCX and RCA, the territorial longitudinal strain was decreased respectively (p=0.007 and p=0.053). Moreover, territorial longitudinal strain was more affected in LAD and LCX stenosis (p=0.001 and p<0.001, respectively) and global longitudinal strain in LCX stenosis, when parameters of patients with one coronary artery disease were analyzed. Conclusion: The global and territorial longitudinal strain can be performed to detect the culprit lesion in patients with NSTEMI and preserved ejection fraction without wall-motion abnormalities using classical transthoracic echocardiography

Integrated Visualization of Morphologic and Perfusion Data for the Analysis of Coronary Artery Disease

We present static and dynamic techniques to visualize perfusion data and to relate perfusion data to morphologic image data. In particular, we describe the integrated analysis of MRI myocardial perfusion data with CT coronary angiographies depicting the morphology. We refined the Bull's-Eye Plot, a wide-spread and accepted analysis tool in cardiac diagnosis, to show aggregated information of perfusion data at rest and under stress. The correlation between regions of the myocard with reduced perfusion and 3d renditions of the coronary vessels can be explored within a synchronized visualization of both. With our research, we attempt to improve the diagnosis of early stage coronary artery disease