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Un nuovo strumento riduce le incertezze nell’imaging medico

La mobilità dei soggetti è un problema onnipresente nella risonanza magnetica (MRI), soprattutto quando si cerca di valutare il benessere fetale. Un team di ricerca finanziato dall’UE ha utilizzato un software avanzato che valuta l’accuratezza delle immagini e presenta maggiori informazioni, inclusi errori e fonti di incertezza, permettendo contemporaneamente una rapida ricostruzione delle immagini.
Un nuovo strumento riduce le incertezze nell’imaging medico
Anche con i macchinari moderni valutare la MRI fetale può richiedere molto tempo e lavoro. Gli artefatti causati dal movimento pongono difficoltà nell’elaborazione delle immagini, causando sovrapposizioni tra le porzioni spazialmente adiacenti di un volume rappresentato.

Con poche eccezioni la ricerca sul software per imaging medico ha finora trascurato la rappresentazione visiva di errori e incertezze. Nell’ambito di F.A.U.S.T. (Flexible application of uncertainty for scanning and tracking) gli scienziati hanno introdotto una piattaforma di accelerazione hardware che permette la misurazione e la visualizzazione in tempo reale delle incertezze velocizzando contemporaneamente il tempo di computazione. Questo nuovo strumento software dovrebbe rendere possibile una più precoce individuazione di anomalie congenite e di sviluppo anomalo a seguito di nascita prematura.

Gli scienziati hanno presentato metodi di ricostruzione dalla porzione al volume intero per ottenere immagini 3D di alta qualità utilizzando accelerazione hardware tramite processori grafici (GPU). Una caratteristica chiave della piattaforma di nuovo sviluppo è l’impiego di funzioni di diffusione del punto flessibili che permettono un’elevata accuratezza di ricostruzione da “stacks” di immagini deteriorate dal movimento. Integra inoltre approcci per valutare la quantità di movimento nelle stacks di immagini corrotte e selezionare automaticamente la serie con la minore quantità di moto. Questo approccio elimina la necessità di preparare manualmente i dati.

Il software è stato progettato concentrandosi principalmente sulla scalabilità del GPU, ottenendo così tempi di computazione significativamente più rapidi rispetto a quelli possibili con i metodi disponibili. Ciò contribuisce a superare i lunghi tempi di computazione nelle analisi delle immagini mediche, specialmente quelle che riproducono feti in movimento in utero con MRI.

Un’interpretazione accurata della MRI fetale può fornire preziose informazioni che aiutano la consulenza prenatale, guidano la terapia e supportano gli studi di ricerca. Le attività e i risultati del progetto sono stati pubblicati su numerose riviste sottoposte a valutazione inter pares.

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Keywords

Imaging medico, MRI, fetale, ricostruzione delle immagini, accelerazione dell’hardware.