Name: automated midline shift and intracranial pressure estimation based on brain ct images
Uploaded: 2013-04-13T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Automated Midline Shift and Intracranial Pressure Estimation based on Brain CT Images at JoVE.com

Этот материал основан на работе, частично поддержана Национальным научным фондом под Грантом Номер IIS0758410. Данные, предоставляемые системой Каролины Healthcare.

1. Методология Обзор Предлагаемая система обрабатывает мозг КТ-изображений черепно-мозговой травмы (ЧМТ) пациентов для автоматического расчета средней линии сдвига в патологических случаях и использовать его, а также других извлеченную информацию для прогнозирования в...

<ol>
	<li>Langlois, J. A., Rutland-Brown, W., Thomas, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Traumatic brain injury in the united states: emergency department visits, hospitalizations, and deaths. , (2006).</li><li>Moore, E. E., Feliciano, D. V., Mattox, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Trauma. , (2003).</li><li>Chen, W., Smith, R., Ji, S. Y., Ward, K. R., Najarian, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+Ventricular+Systems+Segmentation+in+Brain+CT+Images+by+Combining+Low-level+Segmentation+and+High-level+Template+Matching.">Automated Ventricular Systems Segmentation in Brain CT Images by Combining Low-level Segmentation and High-level Template Matching.</a> BMC Medical Informatics and Decision Making. 9, (2009).</li><li>Chen, W., Najarian, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Segmentation+of+Ventricles+in+Brain+CT+Images+Using+Gaussian+Mixture+Model+Method.">Segmentation of Ventricles in Brain CT Images Using Gaussian Mixture Model Method.</a> , 15-20 (2009).</li><li>Chen, W., Ward, K. R., Najarian, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Actual+Midline+Estimation+from+Brain+CT+Scan+Using+Multiple+Regions+Shape+Matching.">Actual Midline Estimation from Brain CT Scan Using Multiple Regions Shape Matching.</a> , 2552-2555 (2010).</li><li>Chen, W., Cockrell, C., Ward, K. R., Najarian, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intracranial+Pressure+Level+Prediction+in+Traumatic+Brain+Injury+by+Extracting+Features+from+Multiple+Sources+and+Using+Machine+Learning+Methods.">Intracranial Pressure Level Prediction in Traumatic Brain Injury by Extracting Features from Multiple Sources and Using Machine Learning Methods.</a> , 510-515 (2010).</li><li>Greenspan, H., Ruf, A., Goldberger, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Constrained+Gaussian+mixture+model+framework+for+automatic+segmentation+of+MR+brain+images.">Constrained Gaussian mixture model framework for automatic segmentation of MR brain images.</a> IEEE Trans. Med. Imaging. 25 (9), 1233-1245 (2006).</li><li>Belongie, S., Malik, J., Puzicha, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shape+matching+and+object+recognition+using+shape+contexts.">Shape matching and object recognition using shape contexts.</a> IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell. 24, 509-522 (2002).</li><li>Weszaka, J. S., Dyer, C. R., Rosenfeld, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+comparative+study+of+texture+measures+for+terrain+classification.">A comparative study of texture measures for terrain classification.</a> IEEE Trans. on Syst., Man, Cyber. , (1976).</li><li>Kingsbury, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Complex+wavelets+for+shift+invariant+analysis+and+filtering+of+signals.">Complex wavelets for shift invariant analysis and filtering of signals.</a> Applied and Computational Harmonic Analysis. 10 (3), 234-253 (2002).</li><li>Mierswa, I., Wurst, M., Klinkenberg, R., Scholz, M., Euler, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=+Yale:+Rapid+prototyping+for+complex+data+mining+tasks."> Yale: Rapid prototyping for complex data mining tasks.</a> , 935-940 (2006).</li></ol>

В этом исследовании, интуитивно понятной и гибкой структуры, предлагается решить две сложные задачи: оценка средней линии сдвига в КТ и МСП по уровню прогноз, основанный на извлеченные признаки. Результаты оценки показывают эффективность предлагаемого метода. Насколько нам известно, ?...

Каждый год Есть около 1,4 млн. черепно-мозговые травмы (ЧМТ) по делам, связанным отделение неотложной помощи в США, из которых более 50.000 приводят к смерти 1. Тяжелая ЧМТ, как правило, сопровождается повышением внутричерепного давления (ВЧД) с такими симптомами, как гематомы и отека мозговой ткани. Это приводит к снижению церебрального перфузионного давления и мозгового кровотока, размещение потерпевшего мозг дополнительный риск. Тяжелые увеличение ICP может быть фатальным, так что мониторинг ПМС для пациентов с ЧМТ имеет решающее значение. Обычно для этого требуется размещение катетеров непосредственно в мозг для контроля давления, рискованная процедура для пациентов, которые могут быть выполнены только в специализированных медицинских центрах. Эта процедура также предполагает риска, таких как инфекции. Тем не менее, некоторые признаки повышенного ICP может быть заметным в области медицинской визуализации. В частности, средняя линия сдвига часто связано с увеличением ПМС и может быть захвачен от мозга компьютерная тomography (КТ) изображения. Как таковые, эти образы дают возможность для неинвазивного обнаружения повышенного ICP, которые могут быть использованы в качестве предварительного отбора шаг перед трепанацию черепа. КТ-прежнему является золотым стандартом для начальной TBI оценку среди всех других методов визуализации, например, МРТ, из-за его высокой скорости и относительно низкая стоимость 2. Кроме того, КТ не требует строгой неподвижностью пациента, и имеет преимущество в выявлении тяжелых патологий, таких как переломы костей и гематомы. Хотя КТ широко используется для обнаружения повреждений в мозге, основанная на современной технологии, средней линии сдвига не будет автоматически измерять и поэтому врачи должны оценить этот важный фактор при визуальном осмотре. Неточное или не CT интерпретации часто связано с природой зрительной системы человека и сложная структура мозга. В то время как небольшие сдвиги средней линии неуловимым, они часто являются бесценными для оценки травмы головного мозга, в рсуставного на ранних стадиях повреждения, прежде чем состояние пациента становится более серьезным. На другой стороне спектра, большой сдвиг средней линии предложения резко повышенные МСП и более тяжелой ЧМТ. Тем не менее, это очень сложная задача для человека, чтобы визуально осмотреть КТ и прогнозирования уровня ICP количественно. Благодаря достижениям в области автоматизированных вычислительных методов, особенностей, извлеченные из КТ-изображений, такие как сдвиг средней линии, объем гематомы и текстуры головного мозга КТ-изображений, могут быть измерены точно и автоматически с использованием передовых методов обработки изображений. Тем не менее, связь между ПМС и средней линии сдвига, а также другие функции, такие как степень кровотечения, текстуры из КТ не были изучены. В данной работе вычислительных рамках была предложена для измерения средней линии измерения сдвига, а также других физиологических / анатомических особенностей головного мозга КТ-изображений, а затем предсказать степень ПМС ненавязчиво использованием машинного обучения.

automated midline shift and intracranial pressure estimation based on brain ct images

В этой статье мы представляем автоматизированная система основана главным образом на компьютерной томографии (КТ) изображения, состоящего из двух основных компонентов: оценка средней линии сдвига и внутричерепного давления (ВЧД) предварительная проверка системы. Для оценки средней линии сдвига, в первую оценки идеальной средней линии осуществляется на основе симметрию черепа и анатомических особенностей в мозгу КТ. Тогда, сегментация желудочков с КТ выполняется, и использованы в качестве руководства для определения фактической средней линии через форму соответствия. Эти процессы имитировать процесс измерения врачей и показали многообещающие результаты в оценке. Во втором компоненте, больше возможностей извлекаются, связанные с ПМС, такими как текстуры информации, крови размере от КТ и другие записанные функций, таких как возраст, степень тяжести ранения оценка для оценки ПМС также включены. Машинное обучение методы, включая функцию выбора и классификации, такие, как поддержкаВекторные машины (SVMs), которые используются для создания модели прогнозирования использования RapidMiner. Оценка прогноза показывает потенциальную полезность модели. Предполагаемый идеальный сдвиг средней линии и прогнозируемые уровни МСП могут использоваться в качестве быстрого предварительного отбора шаг для врачей принимать решения, с тем чтобы рекомендовать за или против инвазивного мониторинга ВЧД.

Тестирование CT данных были предоставлены Система Каролины Здравоохранения (ЦОН) по институциональной утверждение совета. Все испытуемые были диагностированы с легкой и тяжелой ЧМТ, когда впервые в больницу. Для каждого пациента, значение МСП был записан каждый час, используя ICP датчик...

Watch this Scientific Journal Video about Automated Midline Shift and Intracranial Pressure Estimation based on Brain CT Images at JoVE.com

Automated Midline Shift and Intracranial Pressure Estimation based on Brain CT Images

Автоматизированной оценки сдвига срединной линии и внутричерепного давления (ВЧД) предварительной проверки системы, основанной на компьютерной томографии (КТ) изображения для пациентов с черепно-мозговой травмой (ЧМТ) предлагается использование обработки изображений и машинного обучения.

Автоматизированная Средняя линия сдвига и внутричерепных оценки давления на основе КТ головного мозга изображений

In this paper we present an automated system based mainly on the computed tomography (CT) images consisting of two main components: the midline shift ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Epidural Intracranial Pressure Measurement in Rats Using a Fiber-optic Pressure Transducer

Эпидуральная внутричерепного Измерение давления у крыс с помощью волоконно-оптических преобразователей давления

Elevated intracranial pressure (ICP) is a significant problem in several forms of ischemic brain injury including stroke, traumatic brain injury and ...

A Novel High-resolution In vivo Imaging Technique to Study the Dynamic Response of Intracranial Structures to Tumor Growth and Therapeutics

A Novel High-resolution In vivo Imaging Technique to Study the Dynamic Response of Intracranial Structures to Tumor Growth and Therapeutics

Роман с высоким разрешением<em&gt; В естественных условиях</em&gt; Изображений методика исследования динамических характеристик внутричерепных структур к росту опухоли и терапии

We have successfully integrated previously established Intracranial window (ICW) technology 1-4 with intravital 2-photon confocal microscopy to develop a ...

Creating Anatomically Accurate and Reproducible Intracranial Xenografts of Human Brain Tumors

Создание Анатомически точного и воспроизводимого внутричерепного Ксенотрансплантаты человека опухолей головного мозга

Orthotopic tumor models are currently the best way to study the characteristics of a tumor type, with and without intervention, in the context of a live ...

Assessing Cortical Cerebral Microinfarcts on High Resolution MR Images

Оценка Кортикальные головного мозга микроинфарктов на высокое разрешение МРТ

Cerebral microinfarcts are frequent findings in the post-mortem human brain, and are related to cognitive decline and dementia. Due to their small sizes ...

Proximal Cadaveric Femur Preparation for Fracture Strength Testing and Quantitative CT-based Finite Element Analysis

Проксимальный трупной Femur Подготовка к Перелом проверки прочности и количественный КТ на основе анализа методом конечных элементов

Cadaveric fracture testing is routinely used to understand factors that affect proximal femur strength.  Because ex vivo biological tissues are prone to ...

Determining Glucose Metabolism Kinetics Using 18F-FDG Micro-PET/CT

Determining Glucose Metabolism Kinetics Using 18F-FDG Micro-PET/CT

Определение Метаболизм глюкозы Kinetics Использование<sup&gt; 18</sup&gt; F-ФДГ Micro-PET / CT

This paper describes the use of 18F-FDG and micro-PET/CT imaging to determine in vivo glucose metabolism kinetics in mice (and is transferable to rats). ...

Improved Method for the Establishment of an In Vitro Blood-Brain Barrier Model Based on Porcine Brain Endothelial Cells

Improved Method for the Establishment of an In Vitro Blood-Brain Barrier Model Based on Porcine Brain Endothelial Cells

Улучшен метод для создания в Vitro гематоэнцефалического барьера модель, основанная на эндотелиальных клеток свиного мозга

The aim of this protocol presents an optimized procedure for the purification and cultivation of pBECs and to establish in vitro blood-brain barrier (BBB) ...

Gene Regulation and Targeted Therapy in Gastric Cancer Peritoneal Metastasis: Radiological Findings from Dual Energy CT and PET/CT

Джин регулирования и целенаправленной терапии в перитонеальных метастазов рака желудка: радиологическое выводы от двойной энергии КТ и ПЭТ/КТ

Gastric cancer remains fourth in cancer incidence worldwide with a five-year survival of only 20%-30%. Peritoneal metastasis is the most frequent type of ...

A Swin Transformer-Based Model for Thyroid Nodule Detection in Ultrasound Images

Модель на основе трансформатора Swin для обнаружения узлов щитовидной железы на ультразвуковых изображениях

In recent years, the incidence of thyroid cancer has been increasing. Thyroid nodule detection is critical for both the detection and treatment of thyroid ...

Automated Processor for Clinical-Scale CAR-T Cell Manufacturing

Chimeric Antigen Receptor T Cell Manufacturing on an Automated Cell Processor

Advancements in CAR-T Cell Manufacturing and Gene Therapy Production (Video) | JoVE

Производство Т-клеток химерного антигенного рецептора на автоматизированном клеточном процессоре

Chimeric antigen receptor (CAR)-T cells represent a promising immunotherapeutic approach for the treatment of various malignant and non-malignant ...