La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

Dalla ricerca alla clinica: nuovi strumenti per l'indagine dell'occhio e della visione Alfredo Ruggeri, Enrico Grisan Department of Information Engineering.

Presentazioni simili


Presentazione sul tema: "Dalla ricerca alla clinica: nuovi strumenti per l'indagine dell'occhio e della visione Alfredo Ruggeri, Enrico Grisan Department of Information Engineering."— Transcript della presentazione:

1 Dalla ricerca alla clinica: nuovi strumenti per l'indagine dell'occhio e della visione Alfredo Ruggeri, Enrico Grisan Department of Information Engineering University of Padova Padova, ITALY BioImLab

2 DEI UniPd Past members: M. Foracchia, A. Giani, M. De Luca.

3 Perché analizzare la retina 1. La retina è un target organ di molte malattie sistemiche,in particolare di quelle che colpiscono la struttura vascolare, e.g. ipertensione e diabete. 2. La retina è rapidamente e facilmente accessibile alla visione. Perchè la retina?

4 Epidemiologia 50 milioni di ipertesi negli USA 15 milioni di diabetici negli USA 15 milioni di diabetici negli USA 6% della popolazione è diabetico in Italia 6% della popolazione è diabetico in Italia Impatto sociale ed economico delle retinopatie dovute a diabete ed ipertensione Negli USA il diabete è la settima causa di morte e la prima di cecità in età lavorativa (25-65 anni)

5 Perché analizzare automaticamente la retina 1. Una diagnosi precoce consente di mantenere la capacità visiva. 2. Non ci sono abbastanza oculisti per uno screening della popolazione a rischio. 3. Non ci sono strumenti per la misura quantitativa e ripetibile del danno alla retina

6 Topografia della retina Disco Ottico Fovea Arcate vascolari

7 Dove vogliamo arrivare

8 Un prototipo di sistema per la diagnosi e valutazione automatica della retinopatia ipertensiva è stato sviluppato nel 2002 per Nidek Technologies (Italy). 1.Le prestazioni erano soddisfacenti, ma non sufficienti per un uso clinico in the wild 2.Il confronto del sistema automatico con una valutazione manuale è difficile. 3.La validazione clinica richiesta per una strumentazione diagnostica sarebbe stata difficile, con consumo di tempo e di persone … nuovo obiettivo

9 Nuovo obiettivo 1] Normalizzazione dellimmagine 2a] Identificazione dei vasi 2b] Identificazione del disco ottico 2c] Stima quantitativa di parametri clinici 3a] Identificazione di lesioni non vascolari 3b] Stima quantitativa di parametri clinici Diagnosi fatta da un oculista sulla base dei parametri forniti

10 Sviluppo di strumenti Negli anni sono stati sviluppati molti algoritmi per lanalisi delle immagini della retina Da strumenti per lanalisi dellimmagine a … strumenti per fornire parametri clinici. Esempi: Tortuosità dei vasi - Moorfields Eye Hospital, UK Restringimento arteriolare generalizzato (AVR) - Fundus Photograph Reading Center, Wisconsin, USA Dimensione dei vasi e loro tortuosità nella ROP - Children's Hospital of Philadelphia, Scheie Eye Institute, USA

11 Stima della tortuosità dei vasi

12 Perchè la tortuosità Sono state proposte molte e diverse tecniche per la sua misura e valutazione, ma non sempre si accordano con la valutazione clinica In molte retinopatie, la tortuosità dei vasi è tra la prime alterazioni ad apparire È necessaria una nuova tecnica che permetta la definizione matematica (il calcolo) della tortuosità e che rispecchi la percezione clinica

13 Stima della tortuosità

14 Restringimento arteriolare generalizzato (AVR)

15 Perchè i diametri dei vasi Si può valutare tale stato attraverso il calcolo del Restringimento Arteriolare Generalizzato espresso dall AVR (Arteriolar-to-Venular diameter Ratio). Il calcolo richiede una procedura lunga (20+ min) and e misure manuali dei diametri di molte arteri e vene È Stata proposta una procedura semi-automatica (Wong 04, Li 05). Noi proponiamo un sistema completamente automatico In un soggetto sano, il rapporto fra il diametro delle arterie e delle vene ha un valore di 2/3 Con laumento del danno alle pareti delle arterie e con laumento della pressione, le arteriole reagiscono restringendosi

16 0. Acquisizione dellimmagione 1. Pre elaborazione 2. Tracciamento dei vasi 3. Identificazione della ROI 4. Biforcazioni e incroci 5. Classificazione arterie/vene 6. Calcolo dellAVR Calcolo dellAVR: cosa cè da fare

17 Tracciamento dei vasi Parametri disponibili: lunghezza diametro variazione del diametro biforcazioni incroci (Giani et al., IEEE EMBC 2006 Ruggeri et al., ARVO 2005)

18 Identificazione della ROI AVR è calcolato considerando i diametri dei vasi un una specifica regione In questa regione i vasi vengono analizzati per identificare i loro rapporti relativi ed il loro tipo (arteria o vena)

19 Calcolo dellAVR Dai diametri stiatei delle arteriole e venule nella ROI, si riassumono I dati in due valori CRAE (Central Retinal Artery Equivalent) CRVE (Central Retinal Vein Equivalent) Ed infine si ottiene (Tramontan et al., IEEE EMBC,2008)

20 Risultati manual automatic 0.97 Correlation coefficient:

21 Analisi vascolare nella ROP

22 18.6 Stima della tortuosità nella ROP (Image courtesy of Prof. J. Grunwald, Scheie Eye Institute, Philadelphia, USA)

23 Una applicazione clinica: ROPnet


Scaricare ppt "Dalla ricerca alla clinica: nuovi strumenti per l'indagine dell'occhio e della visione Alfredo Ruggeri, Enrico Grisan Department of Information Engineering."

Presentazioni simili


Annunci Google