Desarrollo de una aplicación para el cálculo de biomarcadores basados en el tensor de difusión a partir de imágenes de MRI DTI de cáncer de mama mediante técnicas de análisis y modelado estadístico multivariante

Abstract

[ES] El objetivo principal de este trabajo es el desarrollo de una aplicación para el cálculo de biomarcadores y parámetros basados en el tensor de difusión mediante técnicas estadísticas multivariantes a partir de los datos contenidos en imágenes de resonancia magnética de mama potenciadas en difusión, de forma que se obtenga una información útil para el personal sanitario de cara a realizar el diagnóstico y posterior tratamiento de dicho cáncer. La primera parte del trabajo consistirá en la obtención de la información del tensor de difusión mediante el modelo ya existente, para ello se construirá primero un filtro basado en la técnica estadística multivariante PCA con la que se eliminará el ruido para hacer el cálculo más robusto. Una vez obtenidos los valores del tensor de difusión de varias imágenes se desarrollarán una serie de modelos multivariantes, utilizándose distintas imágenes para el entrenamiento y validación de dichos modelos. Finalmente, tras la creación de los modelos y su programación en una aplicación portable se comparará su rendimiento con otras aplicaciones y metodologías usadas actualmente.

[EN] The main objective of this work is the development of an application for the calculation of biomarkers and parameters based on the diffusion tensor by multivariate statistical techniques from the data contained in diffusion-enhanced breast magnetic resonance images, so useful information for health staff is obtained in order to carry out the diagnosis and subsequent treatment of said cancer. The first part of the work will consist of obtaining the information of the diffusion tensor using the existing model, for which a filter based on the PCA multivariate statistical technique will be built first, with which the noise will be eliminated to make the calculation more robust. Once the values of the diffusion tensor of several images have been obtained, a series of multivariate models will be developed, using different images for the training and validation of those models. Finally, after the creation of the models and their programming in a portable application, their performance will be compared with other applications and methodologies currently used.

[CA] L'objectiu principal d'aquest treball és el desenvolupament d'una aplicació per al càlcul de biomarcadors i paràmetres basats en el tensor de difusió mitjançant tècniques estadístiques multivariants a partir de les dades contingudes en imatges de ressonància magnètica de mama potenciades en difusió, de manera que s'obtinga una informació útil per al personal sanitari de cara a realitzar el diagnòstic i posterior tractament d'aquest càncer. La primera part del treball consistirà en l'obtenció de la informació del tensor de difusió mitjançant el model ja existent, per a això es construirà primer un filtre basat en la tècnica estadística multivariant PCA amb la qual s'eliminarà el soroll per a fer el càlcul més robust. Una vegada obtinguts els valors del tensor de difusió de diverses imatges es desenvoluparan una sèrie de models multivariants, utilitzant-se diferents imatges per a l'entrenament i validació d'aquests models. Finalment, després de la creació dels models i la seua programació en una aplicació portable es compararà el seu rendiment amb altres aplicacions i metodologies usades actualment.