Analýza 3D CT obrazových dat se zaměřením na stanovení hustoty kostních elementů

Abstract

Cílem práce je seznámit se s metodami stanovování kostní minerální denzity z vhodných typů tkání v diagnostických CT datech a popřípadě je modifikovat nebo rozšířit za účelem spolehlivější diagnostiky kvality kosti. V práci je nejprve uvedena problematika stanovování kostní kvality z běžných CT dat. Následně je navržena metoda odhadu kvality kosti, která bere v potaz kromě kostní minerální denzity také deformace kortexu kosti. Zhodnocení úspěšnosti je provedeno na základě názoru experta, které naznačuje pozitivní výsledek, tj. použitelnost metody. Následně bude před klinickým využitím nutné preklinické hodnocení objektivní na rozsáhlé bázi kalibrovaných CT dat, jež dosud není dostupná. V případě potvrzení úspěšnosti navržené metody poskytuje práce dosud neexistující nástroj pro plně automatickou preventivní diagnostiku osteoporózy.

The goal of this thesis is to get acquainted with methods of determining bone mineral density from appropriate tissue types in diagnostic CT data and possibly modifying or extending them in order to make the bone quality diagnosis more reliable. The thesis begins by introducing the issue of determining bone quality. Next, a method that takes cortical bone deformations into account as well as bone mineral density is introduced. Accuracy assessment based on opinion of a medical expert suggests positive outcome of future objective accuracy assessment utilizing so far unavailable base of calibrated CT data, that is needed before deployment into clinical practice. If the accuracy of the suggested method is confirmed this way, this work provides a so far absent tool for fully automatic preventive diagnostics of osteoporosis.