Een statistische atlas van de cerebrale perfusie gebieden.

De cerebrale vasculatuur voorziet de hersenen van bloed en speelt een cruciale rol in de werking en het overleven van het hersenweefsel. Er zijn echter verschillende ziektes die de bloedvaten aantasten en bijgevolg de hersenen. De anatomie en functie van de bloedvaten in vivo in beeld brengen kan nuttig zijn voor de diagnose van dergelijke aandoening en voor onderzoek naar hun onderliggende mechanismen. De objectieve en kwantitatieve analyse van deze beelden is echter uitdagend. In deze thesis stellen we twee nieuwe methodes voor om dergelijke beelden te analyseren. In het bijzonder zijn we geïnteresseerd in de connectiviteit van de bloedvaten, zowel op macro- als microscopisch niveau. Het doel is om de medische gemeenschap de technische middelen aan te reiken om onderzoek te doen en de diagnostiek te verbeteren.

De eerste methode segmenteert de grote arteries in de hersenen en benoemt deze met hun anatomische namen. Deze taken worden gelijktijdig uitgevoerd, hetgeen leidt tot een verbeterde segmentatie in vergelijking met eerdere methodes. Dit tonen we aan op beelden van een publieke dataset. In de klinische praktijk kan de methode gebruikt worden om afwijkingen zoals stenoses en aneurisma's te detecteren door de vorm van een segment te vergelijken met de verwachte vorm. In het onderzoek kan ze gebruikt worden om grote aantallen scans te analyseren. Dit maakt bijvoorbeeld onderzoek mogelijk naar het verband tussen de bloedvatstructuur en het voorkomen van bepaalde ziekten of de onderliggende genetische afwijkingen.

De tweede methode achterhaalt op basis van CT perfusie beelden de connectiviteit van cerebrale arteries, zelfs als de arteries te klein zijn om individueel onderscheiden te worden. Hiervoor detecteert de methode het traject van de contraststof wanneer deze door de hersenen stroomt. Dit was voorheen nog niet meetbaar in vivo en biedt onderzoekers de mogelijkheid om de rol van collaterale bevloeiing tijdens herseninfarcten te onderzoeken. We tonen aan dat de methode realistische resultaten geeft in zowel gezonde als zieke personen en geven een eerste aanzet tot een klinische validatie.