Master thesis: Analisi Morfologica di Dati Biomedicali per Distretti Musolo-Scheletrici

Type: Laurea (Breve) in Ingegneria Biomedica

Author: Silvia Susini

Advisor: Giuseppe Patane' (CNR-IMATI), Michela Spagnuolo (CNR-IMATI), Marco Fato (UNIGE-DIBRIS)

University: Università degli Studi di Genova

Abstract: Negli ultimi anni la manipolazione di immagini e forme tridimensionali digitali si è sviluppata e affermata in molti campi. La richiesta di strumenti capaci di facilitare l'analisi ha portato allo sviluppo di nuovi campi di indagine, tra cui quello dell'analisi della forma (shape analysis). L'analisi della forma si basa su un insieme di tecniche fondamentali che permettono di individuare, classificare e riconoscere una forma attraverso la definizione di descrittori capaci di caratterizzarla a seconda dell'applicazione, degli strumenti utilizzati e della modalità con cui la forma è rappresentata. Lo scopo di questa tesi è quello di identificare alcune caratteristiche di forma delle ossa del distretto muscolo-scheletrico della mano, estrapolate mediante segmentazione di dati ottenuti tramite risonanza magnetica a basso campo. In questo modo e nell'ambito della diagnostica per immagini, si possono monitorare i cambiamenti della struttura ossea, come erosioni o aumenti di volume, al fine di fornire un ausilio al medico, per evidenziare l'insorgere, l'avanzamento o la regressione di eventuali patologie. A partire dalle coordinate di un insieme di punti campionati sulle superfici del distretto segmentato è stata effettuata un'analisi statistica sui dati, estraendone le variazioni locali di forma, area e volume. Per valutare i risultati, si è fatto ricorso a due approcci diversi. Il primo approccio confronta immagini provenienti da pazienti diversi, il secondo approccio analizza immagini provenienti da acquisizioni ripetute nel tempo ed effettuate sullo stesso paziente. A partire da questi test è stato possibile trarre diverse conclusioni sia dal punto di vista biomedicale che ingegneristico. Per quanto riguarda l'aspetto biomedicale sono stati eseguiti test basati sul confronto di area e volume delle diverse acquisizioni. Essi permettono di ottenere informazioni utili al medico per l'identificazione di patologie. Dal punto di vista ingegneristico, è stata fatta una valutazione di tipo statistico, per caratterizzare la frazione di dati non ridondanti memorizzati.