Volumetric analysis of plexiform neurofibroma for patients treated with trametinib
Thesis or Dissertation
2022-08 (degree granted: 2022-11-24)
Level
Master'sDiscipline
Génie biomédicalKeywords
- Magnetic resonance imaging (MRI)
- Plexiform neurofibroma (PN)
- Tissue segmentation
- Volumetric analysis
- Image processing
- Imagerie par résonance magnétique (IRM)
- Neurofibrome plexiforme (PN)
- Segmentation tissulaire
- Analyse volumétrique
- Traitement d'images
- Biomedical engineering / Génie biomédical (UMI : 0541)
Abstract(s)
Des recherches récentes suggèrent que le trametinib (inhibiteur de MEK) peut traiter les neurofibrome plexiforme (NP) provoquées par la neurofibromatose de type 1 (NF1). Les NP peuvent apparaître n'importe où dans le corps près des nerfs. Ces tumeurs se distinguent par leur forme inhabituelle et leur morphologie irrégulière qui les rendent difficile à mesurer.
Pour évaluer l'efficacité du trametinib dans le traitement des NP, nous suggérons une analyse volumétrique (mesure 3D) plutôt que des mesures 1D et 2D (habituelles) basées sur l'imagerie par résonance magnétique (IRM). Pour cette étude, des examens IRM ont été réalisés à des intervalles d'environ trois mois pour trente-quatre patients atteints de NP.
J’ai développé une méthode semi-automatique pour segmenter les PN sur les images IRM. J’ai testé et validé notre nouvelle approche et soumis un manuscrit incluant la description de la nouvelle méthodologie et les résultats de segmentation pour publication dans l'American Journal of Neuroradiology (AJNR). J’ai mis en place un outil pratique pour estimer avec précision le volume tumoral en utilisant cette méthode de segmentation. En conséquence, le suivi des changements tout au long du traitement devient possible et fiable.
L'analyse volumétrique réalisée chez 34 participants recrutés durant l’essai clinique révèle que le trametinib a entrainer une diminution du volume médian de la lésion initiale d'environ 20 % pour la période de 18 mois de traitement. Recent research suggests that the medication trametinib can treat plexiform neurofibroma (PN) lesions associated with neurofibromatosis type 1 (NF1) disease. PNs can appear anywhere in the body near nerves. These tumors are distinct by their unusual shape and irregular morphology, which is difficult to assess.
For evaluating trametinib's effectiveness in treating PN, we suggest a volumetric analysis (3D measurement) rather than 1D and 2D measures (typical) based on magnetic resonance imaging (MRI). For this study, MRI scans were performed at about three-month intervals for thirty-four patients with PN.
I developed a semi-automatic method to segment PNs on MRI images. I tested and validated our new approach and submitted a manuscript with the description of the novel methodology and findings for publication in the American Journal of Neuroradiology (AJNR). I implemented a practical tool for accurately estimating tumor volume using this segmentation method. As a result, tracking lesion changes throughout the course of therapy becomes available.
The volumetric analysis performed on 34 patients enrolled in the clinical trial reveals that trametinib decreased the initial median lesion volume by around 20% for the period of 18 months of treatment.
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