Cílení stereotaktické radioterapie komorových tachykardií pomocí fúze elektroanatomických map a CT modelů

Jan Hečko

Doctoral thesis

Targeting stereotactic radiotherapy of ventricular tachycardia using fusion of electroanatomical maps and CT models

Abstract:

V této práci je navržena nová metodika zaměřování jizvy levé komory, která je založena na extrakci systémových dat z elektroanatomického mapovacího systému a následného převedení pomocí vyvinutého software do vizualizovaných modelů. Tyto modely jsou následně spojeny se segmentovanými modely z CT DICOM snímků a ve speciálním grafickém editoru vyznačeny arytmogenní jizvy, které jsou vyexportovány ve formátu DICOM pro použití na pracovišti s ozařovačem. Hodnocení výsledků navržené metodiky bylo provedeno objektivně pomocí parametrů DICE a střední Hausdorffovy vzdálenosti. Další hodnocení bylo provedeno manuálním a automatizovaným měřením 2D snímků původního a vytvořeného objemu arytmogenních substrátů. Výsledky této práce ukazují, že navržená metodika dosahuje vysoké míry přesnosti při zaměřování arytmogenního substrátu (průměrná hodnota DSC = 0,86, SD = 0,26, průměrná hodnota střední Hausdroffovy vzdálenosti = 1,81 mm, SD = 0,25 pro intraobserver variabilitu a průměrná hodnota DSC = 0,86, průměrná hodnota střední Hausdroffovy vzdálenosti = 1,36 mm, pro interobserver variabilitu). Výsledkem práce je metodika, která je účinným nástrojem pro zlepšení přesnosti a rychlosti zaměření arytmogenních ložisek u pacientů podstupujících tuto terapii.

Abstract:

In this paper, a new methodology for left ventricular scar targeting is proposed based on extraction of system data from the electroanatomical mapping system and subsequent conversion into visualized models using the developed software. These models are then combined with segmented models from CT DICOM images, and arrhythmogenic scars are marked in a special graphical editor and exported in DICOM format for use in the radiologist's workstation. Evaluation of the results of the proposed methodology was performed objectively using DICE parameters and the mean Hausdorff distance. Further evaluation was performed by manual and automated measurement of 2D images of the original and generated volume of arrhythmogenic substrates. The results of this work show that the proposed methodology achieves a high level of accuracy in targeting the arrhythmogenic substrate (mean DSC = 0.86, SD = 0.26, mean Hausdorff distance = 1.81 mm, SD = 0.25 for intraobserver variability and mean DSC = 0.86, mean Hausdorff distance = 1.36 mm, for interobserver variability). The result of this work is a methodology that is an effective tool for improving the accuracy and speed of targeting arrhythmogenic foci in patients undergoing this therapy.

Keywords

Komorové tachykardie, radiofrekvenční ablace, stereotaxe, mapování, Cyberknife, CT, DICOM

Keywords

Ventricular tachycardia, radiofrequency ablation, stereotaxy, mapping, Cyberknife, CT, DICOM

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 5. 5. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 26. 6. 2023
• Supervisor: Marek Penhaker
• Reader: Miroslav Pokorný, Jiří Hozman, Lenka Lhotská

VSB – Technical University of Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Doctoral programme:
Kybernetika