Akciğer maturasyonu için maternal kortikosteroit uygulaması öncesi ve sonrası fetal akciğer ultrasonografik görüntülerinin dijital doku çözümlemesi yöntemi ile değerlendirilmesi
Evaluation of fetal lung ultrasound images with quantitative texture analysis before and after maternal corticosteroid treatment for lung maturation
Yazar: ÜMMÜ GÜL YILDIZ
Danışman: PROF. DR. MEKİN SEZİK
Süleyman Demirel Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Kadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2015
Konu: Kadın Hastalıkları ve Doğum = Obstetrics and Gynecology
Dizin: Adrenal korteks hormonları = Adrenal cortex hormones ; Akciğer = Lung ; Bebek-prematür = Infant-premature ; Bilgisayar yazılımları = Computer softwares ; Dalgacık analizi = Wavelet analysis ; Doğum-prematür = Labor-premature ; Fetüs = Fetus ; Tıbbi görüntüleme = Medical imaging

Özet:
Bu çalışmada akciğer maturasyonu için antenatal betametazon uygulanması öncesi ve sonrasında pulmoner ultrasonografi görüntülerinin, görüntü işleme teknikleri kullanılarak kantitatif doku analizi ile değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Kortikosteroit tedavisinin fetal akciğerlerde, ileri görüntü analiz teknikleri ile gösterilebilen doku değişikliklerine yol açtığı hipotezi kurulmuştur. 
Kliniğimizde erken doğum tehdidi olan gebeliklere ait maternal betametazon tedavisinden önce ve sonra prenatal ultrasonografi görüntüleri (n=20) elde edildi ve her iki fetal akciğerin net olarak görüntülendiği transvers torakal kesitleri kaydedildi. Daha sonra, 64x64 piksel büyüklüğünde ilgi bölgelerinden (region of interest: ROI) özniteliklerin elde edilmesi için MATLAB R2014a yazılımı kullanılarak değişmez moment (invarient moment: IM), gri seviye eş oluşum matrisi (grey level co¬occurrence matrix: GLCM) ve dalgacık dönüşümünü (wavelet analysis: WA) içeren görüntü işleme teknikleri kullanıldı. Hesaplanan özellikler için steroit öncesi ve sonrası değerler (sırasıyla IM, GLCM ve WA için n=7, n=8 ve n=144) nonparametrik Wilcoxon testi kullanılarak karşılaştırıldı. 
IM ve WA kullanılarak oluşturulan özniteliklerin sırasıyla 4'ü ve 21'inde anlamlı fark vardı (p<0.05). Kortikosteroit tedavisinin etkisini öngörmek için birinci dereceden polinom eğri uydurma yöntemi kullanılarak matematiksel modeller oluşturuldu. Sonuç olarak, fetal akciğer maturasyonu için antenatal betametazon uygulaması sonrasında fetal akciğerlere ait ultrasonografik görüntülerde ileri düzey yazılımsal doku çözümlemesi yordamları ile saptanabilen kantitatif doku değişimleri meydana gelmektedir. Bu değişiklikler, matematiksel modellemeler kullanılarak öngörülebilir.

Abstract:
We aimed to evaluate the quantitative texture analyses of pulmonary ultrasound images before and after antenatal betamethasone administration for lung maturation, using image processing techniques. We hypothesized that corticosteroid treatment will lead to textural changes in fetal lungs detected by advanced image analysis techniques. Prenatal ultrasound images recorded before and after maternal betamethasone treatment in pregnancies with a diagnosis of threatened preterm delivery (n=20) at our unit were reviewed, and transverse thorax sections with both fetal lungs clearly visible were retrieved. Afterwards, image processing techniques including invariant moments (IM), grey level co-occurrence matrix (GLCM), and wavelet analysis (WA) using MATLAB R2014a software were used to extract the features from a region of interest (ROI) of 64x64 pixels. The computed features (n=7, n=8, and n=144 for IM, GLCM and WA, respectively) were compared using Wilcoxon signed-rank test.
There were significant differences (p<0.05) across 4 and 21 of the computed features using IM and WA, respectively. A mathematical model with first-order polynomial curve fitting technique was constructed to predict the effects of corticosteroid therapy. Antenatal betamethasone administration for fetal lung maturation leads to quantitative textural changes in fetal lung ultrasound images. These changes can be predicted using mathematical  methods.