Informe laboratori 1 Imatges Biomèdiques Gerard Boix Lemonche Universidad de Barcelona; Universidad Politécnica de Cataluña; Máster de Ingeniería Biomédica UB-UPC 21/04/2014

Figura 2. Pla axial.

Figura 4. Pla sagital.

Per a la realització d’aquestes practiques s’ha utilitzat un programa de simulació d’imatges

mediques del cervell humà obtingudes prèviament per ressonància magnètica anomenat

MRIcro (Magnetic Resonance Image Conversion). Aquest, permet la simulació d’aquestes ja

sigui pla a pla, o bé, creant representacions 2D o 3D de mapes estadístics de superposició amb

les imatges del cervell, tot i que aplicant la mateixa metodologia es podria aplicar a altres

zones obtingudes per ressonància magnètica.

Tal com ens esmena el guió s’ha tractat amb les diferents opcions del MRIcro situades a la

paleta “Slice Viewer” amb el qual podem seleccionar tant l’opció de quin tipus de pla volem

veure com el pla que ens interessa tant de l’eix de les X, de les Y com de les Z, com podem

augmentar o disminuir la brillantor i el contrast, com el color i finalment també ens permet

amb la última fila de botons ens permet col·locar uns eixos amb els que ens podem orientar al

moure la imatge, també modificar el contrast veure un histograma amb valors de mitjanes i

medianes, etc.(Figura 1). A continuació, he seleccionat un recull dels diferents plans Axials,

Coronals, Sagitals i la opció Triplà (Figures 2, 3, 4 i 5).

Figura 3. Pla Coronal.

Figura 1. Pla sagital.

Figura 4. Opció Triplanar, que permet observar els Plans Axials, Coronal i

Sagitals simultàniament.

Figura 5. Opció Triplanar, que permet observar els Plans Axials, Coronal i

Sagitals simultàniament i amb la modificació de color Hot-metal.

Posteriorment, se’ns diu que modifiquem el tipus de coloració de la imatge a través del botó

que posa “Black & White” situat dins de la paleta “Slice Viewer”(Figura 1), aquí es pot observar

diverses coloracions, però nosaltres hem decidit usar la Hot metal, amb la qual ens ensenya els

plans del cap i el cervell amb presència de metalls pesats.

Figura 6. Render d’imatge de ressonància magnètica

Figura 7. Opció Triplanar, amb l’acció conjunta dels dos arxius.

Un cop realitzat això s’ha obert l’altre arxiu “ch2bet.hdr” i s’ha fet un render del cervell (Figura

6). A continuació s’han obert simultàniament ambdues imatges, s’han reconstruït

tridimensionalment, s’han observat amb la opció triplanar amb la coloració gold (Figura 7) i

s’han aplicat diferents talls amb el mode cutout de la paleta “Slice Viewer”, aquest mode

permet realitzar talls ens els diferents plans X,Y i Z. Els talls que hem realitzat amb el cutout

són de 90/108/181 (Figura 8) i de 181/217/181 (Figura 9), ambdues amb color gold.

Figura 8. Acció conjunta dels dos arxius, en mode Slice Viewer amb un

cutout de 90/108/181 més color gold.

Figura 9. Acció conjunta dels dos arxius, en mode Slice Viewer amb un

cutout de 181/217/181 amb coloració gold..

Figura 11. Informació d’interès de la secció 24.

Figura 12. Secció del panell de comandes de regions

d’interès on es pot observar el botó “i” d’informació.

Exercici 2 Aquest segon apartat de la practica del laboratori té com a objectiu conèixer les eines de fusió,

transparència, lluentor i contrast d’una imatge. El primer que s’ha realitzat és obrir la imatge

“3d_rm2.hdr” i obtenir el histograma la secció z=24 (Figura 10) a partir de les comandes ellipse

tool i Fill an outlined region del menú Region of interest. I a continuació, s’ha determinat els

valors màxims, mínims i mitjans (Figura 11) fent ús de la opció “i” (d’informació) del

menú(Figura 12).

Figura 10. Secció z=24 del fitxer 3d_rm2.hdr, amb el seu histograma.

Figura 13. Histograma de tot el fitxer 3d_rm2.hdr i la seva informació d’interès.

Figura 14. 1.Imatge amb lluentor i contrast per defecte 2. Lluentor al 70 i contrast al 140 3. Lluentor al 20 i

contrast al 50.

1 2 3

Tal com demana l’enunciat, es realitza l’histograma de tota la imatge seleccionant tots els

plans información d’interés (x=255, y=255, radi=255) (Figura 13).

A continuació es van realitzar l’ajustament de lluentor i contrast de la imatge d’aquest fitxer,

els quals es poden observar a la Figura 14.

Tot seguit, tal com ens demana el guió de pràctiques, vam obrir el fitxer “activacion2.hdr”.

Vam trobar el focus dret conjuntament amb la seva ROI i el seu histograma (Figura 15) i el

mateix pel focus esquerra (Figura 16) i vam concloure que el focus dret era més actiu que

l’esquerra ja que conté una major informació d’interès.

Figura 15. Imatge del fitxer “activacion2.hdr” centrada en el focus dret, amb la seva corresponent informació

d’interès i el seu histograma.

Figura 16. Imatge del fitxer “activacion2.hdr” centrada en el focus esquerra, amb la seva corresponent

informació d’interès i el seu histograma.

Figura 17. Imatge reconstruïda tridimensionalment dels fitxers “3d_rm2.hdr” i “activacion2.hdr”, amb els

seus plans i renders respectius.

Sagital 3D Frontal

Per concloure, vam obrir simultàniament les dues imatges “3d_rm2.hdr” i “activacion2.hdr”,

les vam reconstruir tridimensionalment i vam obtenir el pla frontal, sagital i el 3D (Figura 17).

Figura 25. Mapa del cervell contingut en el fitxer

“aal.hdr” (Automated Anatomical Labeling).

Figura 26. Regió 41 del Fitxer aal.hdr, superposada amb el fitxer analyze.hdr i la seva ROI respectiva.

Exercici 3

Aquest tercer apartat de la practica del laboratori té com a objectiu el traçat de ROIs, el càlcul

de valors mitjans i la utilització de mapes cerebrals. Així com la determinació del valor mig

d’activació d’una imatge de medicina nuclear en una regió determinada i la comprovació de si

hi ha diferències bilaterals i entre poblacions. Per a realitzar això s’han utilitzat 3 imatges de

PET de pacients deficitaris i 3 de controls sans i un mapa Automated Anatomical Labeling

(aal.hdr) (Figura 25).

A continuació, es va trobar l’amígdala esquerra a la regió de valor 41 i l’amígdala dreta a la

regió de valor 42. Tot seguit, es va obrir la imatge “analyze.hdr”, es va obtenir la ROI mitjana i

es va sobreposar (Figura 26).

Finalment es va realitzar el mateix per a cada fitxer de pacient sa o deficitari, es va calcular el

valor mig de captació d’aquestes ROI (Taula 1) i es va observar si presentava diferencies de

captació entre els dos costats (amígdala esquerra i dreta) dels dos grups de subjectes control i

patològics, fent ús d’una t-student.

Taula 1. Valors mitjans de ROI de l’amígdala Esquerra i Dreta de pacients sans i deficitaris

Esquerra Dreta

Health9 11182 11789 Health8 10970 11579

Health5 10211 11548 EDEF 5 11521 11438

EDEF4 11378 11605

EDEF3 11504 11259

Es va observar que la comparació entre mitjanes esquerres d’individus sans i patològics

presentaven un p-valor significatiu (0’0424), per tant les amígdales esquerres entre individus

sans i deficients són diferents. I amb les amígdales dretes presentaven un p-valor no

significatiu (0‘0889)per tant les amígdales dretes sanes i malaltes són iguals.