19/05/2021
Zmiany w obszarze istoty białej mózgu nazywane plakami, to miejsca zaniku mieliny. Czym jest mielina? To osłonka komórek nerwowych przyspieszająca przesyłanie sygnału. Plaki występują m.in. u chorych na stwardnienie rozsiane, można je zauważyć na obrazie MRI mózgu w postaci zmian w istocie białej. Ich wykrycie jest bardzo trudne z powodu nieregularności i małych rozmiarów, jednak ich określenie ma potencjał w przewidzeniu udaru nawet 10 lat w przód!
Wzięła je pod lupę Karolina Milewska w pracy magisterskiej „A preliminary approach to plaque detection in MRI brain images”.
Początek prac stanowił przegląd działania metod segmentacji opierających się na progowaniu, transformacjach bądź filtrach – dostępnych do wykorzystania w programie ImageJ, czy w bibliotekach języka Python. Jednoznacznie stwierdzono, że globalne podejście - czyli w stosunku do obrazu całościowo, a nie częściowo kawałek po kawałeczku - się tutaj nie sprawdza.
Najlepsze wyniki osiągnięto przy trzech metodach – przy zastosowaniu algorytmu Sauvola, algorytmu dominancji statystycznej (ang. SDA – Statistical Dominance Algorithm) oraz połączenie SDA z lokalną normalizacją (ang. Local Normalization).
Po krótce – algorytm Sauvola to modyfikacja innego algorytmu (Niblack), który skupia się na progowaniu obrazu lokalnie (częściami). SDA zaś wykrywa małe obiekty o danym promieniu, szczególnie te na kontrastowym tle. Jego działanie uwydatnia filtr lokalnej normalizacji (ang. Local Normalization), która podbija jasność małych obiektów - co zwiększa pożądany kontrast.
Jaki jest cel tych badań?
● dokładne określenie wielkości takich zmian w mózgu pozwala na oszacowanie postępów choroby
● jak wspomniano na początku, mogą one pozwolić na określenie prawdopodobieństwa udaru
● w przypadku mikroangiopatycznego pochodzenia plaków, mogą one powodować objawy depresji czy zaburzeń poznawczych, cenna
jest więc wiedza o nich by móc wykluczyć przyczynę
Te i wiele innych badań dotyczących obrazowania medycznego prowadzonych jest w naszym kole naukowym BioMedical Imaging! Jeśli jesteście zaciekawieni podobną tematyką jak Karolina, to serdecznie zapraszamy wszystkich zainteresowanych do kontaktu z profesorem Piórkowskim!
Kilka figur z tej pracy przedstawiamy poniżej.
