Mapování změn lidského mozku u neurodegenerativních onemocnění

Abstract

Tato diplomová práce řeší problematiku zpracování obrazu z magnetické rezonance pacientů s neurodegenerativními onemocněními, zejména pak s Alzheimerovou chorobou. Cílem byl průzkum prostředků pro zpracování obrazu a následnou analýzu a sestavení řetězu vhodných transformací, který by umožňoval hodnocení mozkové atrofie. Práce zejména představuje morfometrické metody postavené na nelineární registraci MR snímků, především pak morfometrii založenou na tenzorech za použití registrační metody SyN z balíčku ANTs. Vytvořené řešení umožňuje jednak vyhodnotit míru atrofie v mozku jednotlivců, tak i statisticky stanovit atrofická místa v celé populaci nemocných. Na základě toho bylo navrženo několik algoritmů pro automatickou klasifikaci mezi nemocnými a zdravými pacienty.This master thesis deals with the MR image processing of patients suffering from neurodegenerative disorders, in particular with the Alzheimer's disease. The aim was to explore various tools for image processing and subsequent analysis and to construct a transformation pipeline for brain atrophy evaluation. The thesis presents morphometric techniques based on a non-linear image registration, especially the tensor-based morphometry with the SyN registration method from the ANTs bundle. The proposed solution allows the evaluation of atrophic rate of individuals, but also to statistically assess atrophic brain locations across the whole population. Based on this, several algorithms for automatic classification of atrophied brains were proposed.