Automated Deformable Registration of Breast Images: towards a software-assisted multimodal breast image reading

La diagnosi precoce gioca un ruolo chiave nella cura del tumore al seno in quanto consente di aumentare l’efficacia del trattamento, rendendolo piú tempestivo e meno invasivo. É stato dimostrato come un accurato screening di routine sia fondamentale a questo scopo. La moderna diagnosi del tumore al seno si basa prevalentemente sull’analisi delle immagini: la tecnica gold standard per lo screening alla mammella é la Mammografia. Tuttavia recenti studi hanno dimostrato che l’utilizzo combinato di tale modalitá con l’esame ecografico aumenti l’accuratezza diagnostica. Per una diagnosi efficace del tumore al seno é utile un confronto incrociato di piú esami della paziente, che combini la Mammografia con gli Ultrasuoni, ma che preveda anche un attento confronto con gli esami mammografici precedenti. Il confronto ha lo scopo sia di monitorare i cambiamenti anatomici nel tempo sia di integrare informazioni complementari provenienti dalle diverse modalitá. Le tecniche di imaging della mammella stanno rapidamente evolvendo verso l’acquisizione di immagini 3D: la Tomosintesi digitale della mammella ed i sistemi automatici ad Ultrasuoni per la mammella rappresentano le piú avanzate e promettenti soluzioni tecnologiche per la diagnosi di primo livello del seno. Alle nuove tecnologie 3D non corrispondono ancora adeguati strumenti di visualizzazione che permettano di sviluppare al meglio le potenzialitá di queste tecniche. La ricerca di dottorato presentata in questa tesi ha l’obiettivo di studiare l’applicabilitá delle piú moderne tecniche software di registrazione alle immagini della mammella, allo scopo di fornire uno strumento di correlazione spaziale automatica tra due volumi, che sia di supporto al medico nella fase di analisi. Lo sviluppo di metodi di registrazione non-rigida di immagini con applicazioni in campo medicale é un campo di ricerca molto attivo. L’applicazione alla mammella é tuttavia ancora poco esplorata, data la complessitá della struttura del seno, la grande variabilitá della sua anatomia, e l’assenza al suo interno di strutture rigide. Questo lavoro di tesi ha indagato una frontiera affascinante per le sfide tecniche affrontate e per la sicura utilitá degli sviluppi.