İnsan serebellum lobullerinin iki farklı yöntem ile hacimlerinin hesaplanması ve üç boyutlu yazıcı segmentasyon modellerinin incelenmesi
Calculation of the volumes of human cerebellum lobules by two different methods and examination of three-dimensional printer segmentation models
Yazar: HASSAN BAGHERI
Danışman: PROF. DR. YUSUF ZEKİ YILDIZ
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Anatomi Ana Bilim Dalı / Anatomi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Anatomi = Anatomy
Dizin: Hacim = Volume ; Hacim analizi = Volumetric analysis ; Hacim görüntüleme = Volume rendering ; Serebellum = Cerebellum ; Üç boyutlu görüntüleme = Three dimensional imaging ; Üç boyutlu yazıcı = Three dimensional printer

Özet:
Serebellum segmentasyonu ve üç boyutlu inceleme sonuçlarının, anatomik yapıların analizi ve cerrahi uygulamalarda dikkate değer bir yere sahiptir. Çalışmamızda gösterilen hedef ve sonuçları; serebellumun Volbrain web tabanlı sistemle otomatik segmentasyonu, Mimics Medical yöntemi ile manuel segmentasyonu için programların uygulamaya hazır hale getirilmesi, serebellum'a ait sonuçlarıyla birlikte değişikliklerin açıklanması ve üç boyutlu olarak incelenmesi amaçlanmıştır. Çalışmamızda İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa, Cerrahpaşa Tıp Fakültesi Radyoloji Anabilim Dalının arşivlerinde bulunan 100 bireyin serebellum MR görüntüleri kullanılmıştır. Çalışmada güvenilir bir yöntem olan Volbrain (web tabanlı yöntem) kullanılarak MR ile hemispherium cerebelli ve vermis cerebelli hacimleri hesaplanmıştır. Bu yöntem ile hesaplanan otomatik hacim değerleri erkek serebellum hacmi ortalama 133.23 ± 15.94 cm3, kadın serebellum hacmi ortalama 120.49 ± 14.10 cm3 olarak hesaplandı. Manuel segmentasyon ölçümlerinin değerlerine göre her iki hemispherium cerebelli ortalama 138.28 ± 18.30 cm3, sağ hemisfer ortalama 74.14 ± 9.21 cm3 , sol hemisfer ortalama 73.34 ± 9.26 cm3 hesaplandı.Volbrain yöntemiyle otomatik hacim sonuçları ile elde edilen serebellum hacim değerleri ile Mimics Medical yöntemiyle manuel hacim değerleri karşılaştırıldı. İki yöntem ile elde edilen serebellum hacim sonuçları karşılaştırıldı ve istatistiksel analizleri yapıldı. Kadın ve erkek total serebellum hacim değerleri aralarında istatistiğe dayanan belirleyici bir değişiklilik saptanmamıştır (P;>0.05). Hemisfer lobullerin ( IV,V,VI,VII ve VIIIB) hacim değerleri aralarında belirleyici bir değişiklilik saptanmıştır (P;<0.05). Ayrıca, ölçü hesaplamlarında yapılan ölçümlerin değerlerin arasında ilişkilendirme testi açısından tekniklerin uygun olduğu gösterilmiştir. İki yöntem ile elde eilen hacim sonuçları kullanılarak üç boyutlu olarak incelendi ve serebellum anatomi yapılarını daha kaliteli bir şekilde ortaya çıkartmak hedeflendi. Sonuç olarak, çalışmamızda kullanılan yazılımlar ile elde edilen serebellum hacim değerlerinin güvenli yöntemler ile elde edildiği söylenebilir. Serebellum hacim ölçümleri ve oluşan üç boyutlu modellerin özelliklerini ayarlama, hastanın iki boyutlu görüntülerini üç boyutlu görüntülere dönüştürme, tasarlanan modellerin güvenilirliği, gelişmiş klinik muayene ile hasta memnuniyetini artırmak ve simülasyon ile nöroanatomi eğitimi için faydalı olabilir.

Abstract:
It has a remarkable place in the analysis of cerebellum segmentation and three-dimensional examination results, anatomical structures and surgical applications. The goals and results shown in our study; It is aimed to prepare the programs for automatic segmentation of the cerebellum with the Volbrain web-based system, and manual segmentation with the Mimics Medical method, to explain the changes with the results of the cerebellum and to examine them in three dimensions. In our study, cerebellum MR images of 100 individuals in the archives of Istanbul University-Cerrahpaşa, Cerrahpaşa Medical Faculty Radiology Department were used. In the study, hemispherium cerebelli and vermis cerebelli volumes were calculated by MR using a reliable method, Volbrain (web-based method). The automatic volume values calculated with this method were calculated as the mean male cerebellum volume 133.23 ± 15.94 cm3, and the female cerebellum volume as 120.49 ± 14.10 cm3 on average. According to the values of manual segmentation measurements, both hemispherium cerebelli mean 138.28 ± 18.30 cm3, right hemisphere mean 74.14 ± 9.21 cm3, left hemisphere mean 73.34 ± 9.26 cm3 were calculated. Cerebellum volume values obtained with automatic volume results with Volbrain method and manual volume values with Mimics Medical method compared. The cerebellum volume results obtained by the two methods were compared and statistical analyzes were made. There was no statistically significant difference between male and female total cerebellum volume values (P;>0.05). A decisive change was detected between the volume values of the hemisphere lobules (IV,V,VI,VII and VIIIB) (P;<0.05). In addition, it has been shown that the techniques are appropriate in terms of the correlation test between the measurements made in the measurement calculations and the values. The volume results obtained by the two methods were examined in three dimensions, and it was aimed to reveal the cerebellum anatomy structures in a better quality. As a result, it can be said that the cerebellum volume values obtained with the software used in our study were obtained with safe methods. Cerebellum volume measurements and adjusting the properties of the resulting three-dimensional models can be useful for converting two-dimensional images of the patient to three-dimensional images, increasing the reliability of the designed models, improving patient satisfaction with advanced clinical examination, and for simulation and neuroanatomy training.