Herramienta computacional para el estudio del ictus cerebral usando mapas de ADC. Evaluación preliminar

Ischemic cerebrovascular disease annually affects 15 million people worldwide, including 5 million deaths and other forms of permanent disability. In some research centers in Cuba new neuroprotective therapies are being developed, so it is essential to study its effect. In this paper the use of digital image processing methods to quantify the apparent diffusion of coefficient maps (ADC) in ischemic patients obtained using weighed MRI diffusion is proposed. The study involved 19 individuals. Of these, 14 had ischemic lesions within the first 12 hours with an age between 29 and 89 years. The other five individuals were healthy subjects aged between 28 and 62 years. A native tool (ADCquant) was developed in Matlab. This software is used to determine ADC maps in three brain regions: the ischemic and contralateral areas and a region of cerebrospinal fluid. The ADC map was useful in quantifying the ischemic areas their mean value was 50.7±8.7*10-5mm2/s. Whereas, the mean in healthy tissue and cerebrospinal fluid was 83.0±9.4*10-5mm2/s,311.4±12.1*10-5mm2/s respectively. Statistical analysis showed significant differences between the three areas. This tool help to manage and quantify ADC maps. Moreover, a first quantification using ADC maps of ischemic patients in Cuba is provided.La enfermedad cerebrovascular isquémica afecta anualmente a 15 millones de personas en  todo el mundo, de  ellas 5 millones mueren y otros quedan con algún tipo de discapacidad permanente. En este trabajo se presenta un estudio descriptivo, observacional y de corte longitudinal, en  pacientes con sospecha de daños isquémicos, entre julio y  agosto del 2012, con el objetivo de determinar valores de los mapas del coeficiente de difusión aparente (ADC) para clasificar los tejidos cerebrales en diferentes zonas. En el estudio participaron 26 individuos, 14 presentan lesiones  isquémicas recientes y la edad comprendida se encuentra entre 29 y 89 años. De los pacientes con lesiones seis son del  sexo masculino y los ocho restantes del sexo femenino. Se utilizaron cinco voluntarios sanos con edades entre 20 y 79 años. Siete pacientes poseen lesiones cerebrales antiguas. De este estudio se obtiene una clasificación de los pacientes en sanos y patológicos según los valores obtenidos del ADC y por edades. El mapa de ADC mostró utilidad en el diagnóstico de zonas afectadas por la disminución de este valor en el tejido isquémico (48.6±10.8)*10-5mm2 /s con respecto al sano (83.0±9.4)*10-5mm2 /s y al líquido cefalorraquídeo (311.4±12.1)  *10-5mm2 /s. Se desarrolló una herramienta autóctona en Matlab  (ADCquant) para el manejo y la cuantificación de los mapas de (ADC). Por primera vez se realiza una clasificación del tejido  cerebral por el valor de ADC

Targeted T1 Magnetic Resonance Imaging Contrast Enhancement with Extraordinarily Small CoFe2O4 Nanoparticles

Extraordinarily small (2.4 nm) cobalt ferrite nanoparticles (ESCIoNs) were synthesized by a one-pot thermal decomposition approach to study their potential as magnetic resonance imaging (MRI) contrast agents. Fine size control was achieved using oleylamine alone, and annular dark-field scanning transmission electron microscopy revealed highly crystalline cubic spinel particles with atomic resolution. Ligand exchange with dimercaptosuccinic acid rendered the particles stable in physiological conditions with a hydrodynamic diameter of 12 nm. The particles displayed superparamagnetic properties and a low r2/r1 ratio suitable for a T1 contrast agent. The particles were functionalized with bile acid, which improved biocompatibility by significant reduction of reactive oxygen species generation and is a first step toward liver-targeted T1 MRI. Our study demonstrates the potential of ESCIoNs as T1 MRI contrast agents

Bases para un sistema de control remoto de la calidad de equipos de imágenes por resonancia magnética

The medical images systems convert characteristic of the tissues in gray levels or color, using a physical method and a specific mathematical transformation. In Magnetic Resonance Images (MRI) these levels have a multi-parametric dependence, this a reason of their strong presence in the daily clinical practice. This technological complexity, the high costs and the importance that have these study for the patient's life, confer to the Quality Control (QC) human, technological, economic and juridical implications. Several international groups dedicated to the QC in MRI and diversity of approaches to carry out the tests of acceptance and periodic control of the quality exist. The characterization is habitually carried out, with global methods that don't allow a detailed quantitative parametric study. A novel system of quantitative control was developed based on quantitative describers by slices and temporal. This system is formed for: 1) standard methodology of acquisition of the experimental data, 2) subsystem of functions and programs developed in MatLab, 3) subsystem of graphics and reports, and 4) the expert. It is used successfully in the characterization and the periodic control of MRI machines of several magnetic fields in Cuba and in Venezuela. They were defined and established quantitative descriptors for MRI machines. The software flexibility allows carry out the QC to any machine facilitating the standardization and its use in multi-center studies. The retrospective and predictive value of the system was demonstrated. They feel the bases for the remote realization of the test.Los sistemas de imágenes médicas convierten características de los tejidos en niveles de grises o colores, usando un método físico y una transformación matemática específicos. En las Imágenes de Resonancia Magnética (IRM) estos niveles tienen una dependencia multiparamétrica, siendo esta una razón de su fuerte presencia en la práctica clínica diaria. Su complejidad tecnológica, altos costos y la importancia que para la vida del paciente tienen éstos estudios, le confieren al Control y Aseguramiento de la Calidad (CAC) implicaciones humanas, tecnológicas, económicas y jurídicas. Existen grupos internacionales dedicados al CAC en IRM y diversidad de criterios para realizar las pruebas de aceptación y control periódico de la calidad. La caracterización se realiza habitualmente, con métodos globales que no permiten un estudio paramétrico cuantitativo detallado. Se desarrolló un novedoso sistema de control basado en descriptores cuantitativos por planos y descriptores cuantitativos temporales. Este sistema está formado por: 1) metodología estándar de adquisición de los datos experimentales, 2) subsistema de funciones y programas desarrollados en MatLab, 3) subsistema de gráficos e informes y 4) el experto. Se utiliza exitosamente en la caracterización y el control periódico de equipos de varios campos magnéticos en Cuba y en Venezuela. Se definieron y establecieron los descriptores cuantitativos para equipos de IRM. La flexibilidad del software permite realizar el CAC a cualquier equipo facilitando la estandarización y su uso en estudios multicéntricos. El sistema demostró valor retrospectivo y predictivo. Se sientan las bases para la realización remota de los test

Comparación de Algoritmos de Segmentación de Ruido Aplicados a Imágenes de Resonancia Magnética

<p>En el estudio y diagnóstico de pacientes pediátricos que presentan tumores en el sistema nervioso central (SNC), se emplean imágenes de Resonancia Magnética (RM) para cuantificar, evaluar y documentar las terapias y tratamientos aplicados. Estas imágenes se ven afectadas por ruidos, principalmente producto del movimiento del paciente en el período de estudio y en el proceso de adquisición de la imagen. En este trabajo se proponen dos algoritmos sencillos y eficientes para realizar la segmentación del ruido presente en las imágenes, analizando su histograma característico. Estas técnicas de segmentación de ruido permiten obtener imágenes a las cuales se les ha segmentado y puesto a cero una cierta cantidad de pixeles, con lo cual es posible disminuir el tiempo de cómputo en procesamientos posteriores. Se realizan además comparaciones entre los algoritmos donde se mide el tiempo de cómputo, el error medio relativo, la cantidad de puntos que son puestos a cero entre otras variables de interés.</p