Değişik yazılımlar kullanılarak beyin hacminin ve yüzey alanının MRgörüntüleri ile hesaplanması
Estimation of the brain volume and surface area  
using different software with MRI
Yazar: ERDAL KURTOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. NİYAZİ ACER
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Anatomi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Anatomi = Anatomy
Dizin: Beyin = Brain ; Bilgisayar yazılımları = Computer softwares ; Hacim analizi = Volumetric analysis ; Manyetik rezonans görüntüleme = Magnetic resonance imaging ; Sayısal görüntü analizi = Digital image analysis

Özet:
İnsan beynindeki hacimsel değişikliklerin klinik teşhis ve tedavide önemli bir yeri vardır. Bu çalışmanın amacı; Nokta sayımı metodu (Cavalieri prensibi) ile ImageJ, EasyMeasure, StereoInvestigator ve Analyze 11.0 yazılımları kullanılarak elde edilen beyin hacim değerleri ile bu yöntemler arasındaki farklılıkların ortaya çıkarılması amaçlanmıştır.
Çalışmamızda Erciyes Üniversitesi Tıp Fakültesi Anatomi Anabilim Dalı bilgisayarlarındaki PACS (Picture archiving and communication system)'tan alınan 27 bireyin beyin MR (manyetik rezonans) görüntüleri kullanıldı. Çalışmada güvenilir bir yöntem olan Cavalieri prensibi kullanılarak MRG (manyetik rezonans görüntüleme) ile beyin hacmi hesaplandı. Bu metot ile hesaplanan beyin hacmi gerçek hacim olarak değerlendirildi ve altın standart olarak kabul edildi. Nokta Sayımı Metodu (Cavalieri prensibi) ile elde edilen beyin hacim değerleri ile ImageJ, EasyMeasure, StereoInvestigator ve Analyze 11.0 programlarından elde edilen hacim değerleri karşılaştırıldı. Beyin yüzey alanı hesaplamada skloid sonda ile elde edilen yüzey alanı değerleri ile EasyMeasure ve Analyze 11.0 programları ile elde edilen sonuçlar karşılaştırıldı ve istatistiksel analizleri yapıldı. 
Çalışmamızda ImageJ, EasyMeasure, StereoInvestigator, Analyze 11.0 ve Cavalieri prensibiyle hesaplanan ortalama beyin hacim değerleri sırasıyla 1019.96±132.73 cm3, 1022.65±133.25 cm3, 1085.28±135.95 cm3, 1021.72±128.53 cm3 ve 1025.23±123.47 cm3 olarak hesaplandı. Çalışmamızda skloid sonda ile manuel teknik, EasyMeasure ve Analyze 11.0 yazılımları kullanılarak hesaplanan ortalama beyin yüzey alanı değerleri sırasıyla 1740±500 cm2, 1730±510 cm2, 1730±510 cm2 olarak tespit edildi.
Alınan MRG kesitlerinden elde edilen sonuçlara göre EasyMeasure yazılımı ile hesaplanan hacim değerlerinin altın standarda en yakın değerler olduğu tespit edildi. Ayrıca, beyin hacmi ve yüzey alanı hesaplamasında yapılan sınıf içi korelasyon testi sonucunda yöntemlerin birbirleri ile uyumlu olduğu tespit edilmiştir. Sonuç olarak, çalışmamızda kullanılan yazılımlar ile stereolojik ya da manuel tekniklerin beyin hacim ve yüzey alanı tahminleri için kullanılabilir yöntemler olduğu söylenebilir. MRG'de beyin hacim ve yüzey alanı ölçümleri ile farklı nörolojik ve nöropsikiyatrik hastalıkları olan insanlarda bu değerlerin hesaplanması faydalı olabilir.

Anahtar Kelimeler: Beyin hacmi, Beyin yüzey alanı, Cavalieri prensibi, Analyze 11.0, EasyMeasure, StereoInvestigator, ImageJ

Abstract:
Magnetic resonance imaging (MRI) provides a detailed knowledge of normal and diseased anatomical structures for medical research. The aim of the current study was to compare the volumes of brain in healthy subjects using stereological (point-counting) method, ImageJ, EasyMeasure, StereoInvestigator and Analyze 11.0 softwares.
In this study, we worked on the brain MR images of 27 subjects and we were obtained MRIs from PACS (picture archiving and communication system) on the computers in Erciyes University, Faculty of Medicine, Department of Anatomy. In this study, Cavalieri principle, a reliable method, was used to measure brain volume with MR images.The volume which is calculated according to the principle of Cavalieri is the actual volume of the brain and this value was accepted as the gold standard.  We compared the estimated values obtained from ImageJ, EasyMeasure, StereoInvestigator and Analyze 11.0 softwares with this measurement accepted as the gold standard. In addition to brain volume, we estimated the brain surface area of the brain surface area using cycloid probe, Easymeasure and Analyze 11.0 software with MRIs.
The brain volumes obtained with ImageJ, Easymeasure, StereoInvestigator, Analyze 11.0 softwares and the gold standard were 1019.96±132.73 cm3, 1022.65±133.25 cm3, 1085.28±135.95 cm3, 1021.72±128.53 cm3, and 1025.23±123.47 cm3, respectively. We calculated the brain surface area using cycloid probe, EasyMeasure and Analyze 11.0 software. The results were 1740±500 cm2, 1730±510 cm2, 1730±510 cm2, cycloid probe, EasyMeasure, Analyze 11.0, respectively. 
It was found that the results obtained from EasyMeasure softwares were the closest values to the gold standard results. In addition, the brain volume and surface area made on the calculation result of intraclass correlation test methods have been found to be compatible with each other. From these results, it can be concluded that the softwares and stereologicalor manuel techniques can be used for reliable surface area and volume estimation of brain.
MRI based volume measurements of brain volume can be useful indicators in humans suffering from different neurologic and neuropsychiatric diseases.

Keywords: Brain volume, Brain surface area, Cavalieri Principle, Analyze 11.0, Easymeasure, StereoInvestigator, ImageJ