Desarrollo de un sistema de análisis automático de perfusión en imágenes de resonancia magnética de cerebro

Abstract

Los tumores cerebrales siguen siendo a día de hoy una de las patologías de más difícil tratamiento en la medicina. Son necesarias a menudo intervenciones quirúrgicas para erradicar el tumor, lo que puede implicar en algunos casos un riesgo para la integridad del paciente. En el estudio clínico de los tumores cerebrales se hace uso del proceso de captura de imágenes de resonancia magnética con realce de contraste dinámico (DCE-MRI), que consiste en la adquisición continua de imágenes antes, durante y después de la administración intravenosa de un agente de contraste (AC). La técnica DCE-MRI permite una evaluación no invasiva de los parámetros relacionados con la perfusión vascular y la permeabilidad y con volúmenes pequeños de tejido, y es una técnica frecuentemente usada tanto en clínica como en laboratorios de investigación. El Instituto de Investigaciones Biomédicas “Alberto Sols” CSIC-UAM realiza investigaciones sobre este área, y nos ha pedido el desarrollo de un software que se ajuste a sus necesidades investigadoras, ya que los pocos paquetes actualmente existentes son o bien de código cerrado y elevado coste (como por ejemplo el software PMOD), o no se ajustan a las necesidades del grupo (por ejemplo el software SSL). El problema que se trata de resolver es entonces el desarrollo de un software de análisis de imágenes de DCE-MRI que sea sencillo de usar, use los procedimientos de ajuste que mejor se aplican a los problemas que el grupo estudia, y sea fácil de expandir en el futuro de acuerdo a necesidades futuras del grupo.

Brain tumors are still today one of the most difficult diseases to treat by current medicine. Surgical procedures are often necessary to erradicate the tumor, which in some cases can involve a risk to the integrity of the patient [1]. MRI with dynamic contrast enhancement (DCE-MRI) is used for clinical brain tumors study, which consists on image continuous acquisition before, during and after intravenous administration of a contrast agent (CA). DCE-MRI technique allows a noninvasive evaluation of parameters related to vascular perfusion and permeability and the analysis of small volumes of tissue, and is a technique frequently used in both clinical and research laboratories. The Institute for Biomedical Research "Alberto Sols" CSIC-UAM conducts research on this area, and its MRI group has asked us to develop a software that fits their needs, as all the few packages either are very expensive (e.g. PMOD software) or do not fit the requirements of the CSIC research group (i.e. being open source and satisfying the specifics needs of the group), like open source SSL Software. The point of this project is developing a software image analysis of DCE-MRI that is simple to use, use the setup procedures that best apply to the problems the group studies, and easy to expand in the future according to future needs of the group.