Geri Dön

Perkütan torakal biyopsi işlemlerinde güvenli trakt planlayıcısı: Toraks BT görüntülerinde risk analizine dayalı biyopsi planlama yazılımı geliştirilmesi

A safe tract planning tool for percutaneous thoracic biopsy: Development of a risk-based biopsy planning software using chest CT images

PDF İndir

  1. Tez No: 952672
  2. Yazar: SANER ESMER
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA REŞORLU
  4. Tez Türü: Tıpta Uzmanlık
  5. Konular: Radyoloji ve Nükleer Tıp, Radiology and Nuclear Medicine
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi
  10. Enstitü: Tıp Fakültesi
  11. Ana Bilim Dalı: Radyoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 90

Özet

Amaç: Transtorasik akciğer biyopsisi, tanısal doğruluğu yüksek olmakla birlikte pnömotoraks ve pulmoner hemoraji gibi ciddi komplikasyon riskleri taşımaktadır. Bu çalışmada, biyopsi öncesi tomografik verilerden yararlanarak daha güvenli giriş yollarını saptamaya yönelik, risk analizine dayalı bir yazılım modülünün geliştirilmesi amaçlanmıştır. Yöntem: Geliştirilen modül, 3D Slicer 5.9.0 platformu üzerinde yapılandırılmış olup, retrospektif olarak seçilmiş 226 hastaya ait toraks BT verileri üzerinde uygulanmıştır. Segmentasyon işlemleri, TotalSegmentator kullanılarak gerçekleştirilmiş; akciğer lobları, damar yapıları, plevra, bronşlar ve hedef lezyon ayrıştırılmıştır. Ayrıca, amfizemli alanlar için özel olarak geliştirilen eşikleme temelli algoritmalarla ek segmentasyon yapılmıştır. Cilt yüzeyinden hedefe uzanan binlerce doğrusal trakt otomatik olarak üretilmiş, her trakt büyük damar mesafesi, lob geçişi, plevral effüzyon, amfizem kesişimi, teknik zorluk ve hedefe uzaklık gibi çok sayıda parametreye göre risk skorlamasına tabi tutulmuştur. Komplikasyon olasılıkları, literatüre dayalı çok değişkenli modeller kullanılarak pnömotoraks, pulmoner hemoraji ve tüp gereksinimi açısından ayrı ayrı hesaplanmış; önerilen traktlar 3B ortamda risk derecelerine göre renklendirilerek kullanıcıya sunulmuştur. Ek olarak, her hasta için biyopsi sırasında kullanıldığı bilinen gerçek giriş yolu (test_tract) ile yazılımın sunduğu alternatifler karşılaştırılmıştır(1,2). Bulgular: Yazılımın önerdiği ilk 3 traktın toplam komplikasyon riski, test_tract ile karşılaştırıldığında anlamlı ölçüde daha düşük bulunmuştur (Hodges–Lehmann medyan farkı: –0.107; %95 GA: –0.124 – –0.092; p < 0.001). Benzer şekilde, pnömotoraks ve hemoraji risk skorları da tüm seviyelerde anlamlı fark göstermiştir. Sistem tarafından hesaplanan risk skorları ile gözlenen komplikasyonlar arasındaki ilişki istatistiksel olarak anlamlı bulunmuş, ROC analizlerinde AUC değerleri 0.66–0.74 arasında saptanmıştır. Ayrıca, teknik zorluk skoru yüksek olan vakalarda tanı başarısızlığı oranı daha yüksek bulunmuştur (p < 0.05). Modül, gerçek biyopsi yollarına anatomik olarak oldukça yakın ve klinik açıdan uygulanabilir alternatif traktlar sunabilmiştir. Sonuç: Bu çalışma, BT eşliğinde gerçekleştirilen akciğer biyopsilerinde komplikasyon riskini sayısal olarak tahmin edebilen, güvenli giriş yollarını öneren ve segmentasyon verileriyle entegre çalışan bir karar destek sistemi sunmaktadır. Geliştirilen yazılım, yalnızca risk analizine değil, aynı zamanda teknik zorluk ve anatomik uygunluk kriterlerine de dayalı seçimler yaparak klinik karar sürecine katkı sağlamaktadır. Elde edilen sonuçlar, yazılımın gerek güvenlik gerekse uygulanabilirlik açısından klinik pratikte kullanıma uygun ve değerli bir araç olduğunu göstermektedir.

Özet (Çeviri)

Objective: Transthoracic lung biopsy, while diagnostically effective, carries a considerable risk of complications such as pneumothorax and pulmonary hemorrhage. This study aimed to develop a software module that identifies safer biopsy tracts by analyzing pre-procedural thoracic CT data using risk-based algorithms. Methods: The module was developed on the 3D Slicer 5.9.0 platform and applied retrospectively to thoracic CT scans of 226 patients. Automated segmentation was performed using TotalSegmentator, covering lung lobes, vascular structures, pleura, bronchi, and the target lesion. Additionally, custom threshold-based algorithms were employed to segment emphysematous regions. Thousands of linear biopsy tracts from the skin surface to the target were generated. Each tract was scored using a multivariable risk model based on factors such as proximity to major vessels, interlobar traversal, presence of pleural effusion, emphysema crossing, technical difficulty, and distance to the lesion. Complication probabilities—including pneumothorax, pulmonary hemorrhage, and chest tube requirement—were calculated using validated models derived from the literature. The top-ranked tracts were visualized in 3D, color-coded by risk. For validation, the system-generated tracts were compared with manually drawn“test_tracts”representing the actual biopsy paths used in clinical procedures(1,2). Results: The median complication risk scores of the top three software-suggested tracts were significantly lower than those of the test_tracts (Hodges–Lehmann median difference: –0.107; 95% CI: –0.124 to –0.092; p < 0.001). Pneumothorax and hemorrhage scores also showed significant reductions across all ranking levels. ROC analysis demonstrated moderate predictive accuracy with AUC values ranging from 0.66 to 0.74. Furthermore, higher technical difficulty scores were associated with diagnostic failure (p < 0.05). The suggested tracts were anatomically feasible and closely approximated operator-selected entry points. Conclusion: This study presents a novel decision support system that integrates automated segmentation with risk estimation to guide safe and feasible biopsy tract selection for percutaneous thoracic procedures. The module not only predicts complication risks but also accounts for anatomical and technical constraints, offering clinicians a reliable and practical planning tool. The results suggest that this software has strong potential for clinical adoption as a preprocedural planning aid.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    773716

    Daha önce femoral arter müdahalesi olan hastalarda aort onarımı için yeniden femoral arter girişiminde pro-glide cihazının etkililik ve güvenliğinin değerlendirilmesi

    Evaluation of the efficacy and safety of the pro-glide device in femoral artery re-intervention for aortic repair in patients with previous femoral artery intervention

    RECEP GÜLMEZ

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    KardiyolojiSağlık Bilimleri Üniversitesi

    Kardiyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖMER ÇELİK

  2. Tez No

    359058

    Çocuklarda perkütan nefrolitotomi ameliyatlarında ultrason eşliğinde yapılan torakal paravertebral bloğun hemodinami ve postoperatif ağrı üzerine etkisi

    Theeffects of ultrasound guided thoracic paravertebralblock on hemodynamics and postoperativeanalgesia in percutaneous nephrolithotomy operations in children

    FATMA GÜLŞAH AKINCI

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Anestezi ve ReanimasyonÇukurova Üniversitesi

    Anesteziyoloji ve Reanimasyon Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. DİLEK ÖZCENGİZ

  3. Tez No

    306145

    Perkütan nefrolitotomi yapılan vakalarda levobupivakainle yapılan torakal paravertebral bloğun postoperatif ağrı ve morfin tüketimi üzerine etkisi

    In the cases of underwent percutaneus nephrolithotomy, thoracic paravertebral block pain control performed with levobupivacaine and the investigation of the effects of morphine consumption

    KORAY AK

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Anestezi ve ReanimasyonCumhuriyet Üniversitesi

    Anesteziyoloji ve Reanimasyon Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SİNAN GÜRSOY

  4. Tez No

    479082

    Perkütan nefrolititomi yapılacak hastalarda peritubal infiltrasyon ile ultrasound eşliğinde alt torakal paravertebral bloğun postoperatif opioid tüketimine etkisinin araştırılması

    The comparison of ultrasound guided low thoracic paravertebral block versus peritubal infilration in percutaneous nephrolithotomy

    AHMET MURAT YAYIK

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Anestezi ve ReanimasyonAtatürk Üniversitesi

    Anesteziyoloji ve Reanimasyon Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSNÜ KÜRŞAD

  5. Tez No

    225087

    Osteoporotik vertebra kompresyon kırıklarının perkütan vertebroplasti ve kifoplasti yöntemiyle tedavisi

    Treatment of osteoporotic vertebral fractures via percutaneous vertebroplasty and kyphoplasty tecniques

    MEHMET ALİ KORAY ÇAMURDAN

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    Ortopedi ve Travmatolojiİstanbul Bilim Üniversitesi

    Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. AYHAN NEDİM KARA

Geri Dön