Messung der Darm-Motilität aus MRI Sequenzen

BI
Messung der Darm-Motilität aus MRI Sequenzen
Informatik
Informatique
Computer Perception and Virtual Reality / Prof. Roger Cattin
Experte: Yves Petitpierre
In der Magnetresonanz Tomographie (MRT) werden Bilder aus dem Körperinnern durch ein starkes
Magnetfeld erzeugt. Das Verfahren ist seit Jahren eine etablierte Technik für die medizinische Diag­
nostik. Die technische Entwicklung der MRT erlaubt immer schnellere Bildaufnahmen, so dass heute
Untersuchungen an sich bewegenden Strukturen im menschlichen Körper durchführbar sind. Neben
der heute bereits etablierten Darstellung des Herzens erlauben neue Entwicklungen auch die Analyse
der Darmbewegung. Im Gegensatz zum Herzen wird aber für den Darmbereich Neuland beschritten.
Es besteht heute keine Alternativ-Technik zur Darstellung und Quantifizierung der Motilität, also der
Bewegung des Darmes.
Im ersten Bildausschnitt ist ein Teil
des Dünndarms ersichtlich. Die
Messung des Durchmessers über
die Zeit erlaubt die Darstellung der
Darmbewegung anhand einer Be­
wegungskurve. Für die Auswertung
der Darmbewegung stand zu Be­
ginn der Arbeit keine Software zur
Verfügung. Sämtliche Messungen
mussten von Hand vorgenommen
werden. Eine Untersuchung kann
gut 300 bis 1’000 Bilder beinhalten
und nach Wunsch werden pro Bild
mehrere Messpunkte gesetzt bzw.
ausgemessen. Bis heute wurde auf
eine quantitative Auswertung in al­
ler Regel verzichtet und Aussagen
wurden ausschliesslich mittels qua­
litativer und damit sehr individueller
Interpretation gemacht. Genau die­
se “persönliche” Interpretation gilt es
aber im heutigen klinischen Alltag an
Patienten aus ethischen, klinischen
und legalen Gründen möglichst zu
vermeiden, da hier die grösste Fehler­
quelle liegt. Das Diagramm zeigt
zwei Bewegungskurven. Die eine
zeigt einen nahezu sinus-artigen
Verlauf und entspricht einer norma­
len Darm-Motilität. Die zweite Kur­
ve ist nahezu linear, sie entspricht
einem paralytischen (“gelähmten”)
Darmsegment. Die quantitative, ma­
nuell eher unpräzise und gleichzeitig
aufwändige Auswertung braucht
­enorm ­Zeit und ist im Alltag einer
Klinik nicht einsetzbar. MR-Befunde
des Darmes nehmen jedoch stetig
zu und die Bewegungsdarstellung
wird zunehmend in die Routine der
Untersuchung integriert. Eine Soft­
ware, die diese Auswertung in kurzer
Zeit durchführen kann ist von gros­
sem Nutzen für den klinischen Alltag.
Durch eine reproduzierbare Mess­
technik konnte eine Methode gefun­
den werden, welche als Referenz
für weiterführende Projekte verwen­
det werden kann. Die entstandene
Anwendung basiert auf einem Mix
zwischen managed und unmanged
C++ Code und verwendet die Bibli­
otheken OpenCV (Bildverarbeitung)
und DCMTK (Medizinische Daten).
Bendicht Samuel Büchi
1984
bendicht.buechi [at] tocube.ch
Stephan Raible
1982
stephan [at] raible.ch
Berner Fachhochschule - Technik und Informatik
http://www.ti.bfh.ch
Haute école spécialisée bernoise - Technique et informatique
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