Η προληπτική μαστογραφία στα πλαίσια προγραμμάτων πληθυσμιακού ελέγχου έχει αυξήσει τον αριθμό ων μη-ψηλαφητών καρκινωμάτων μαστού που διαγιγνώσκονται σε ασυμπτωματικές γυναίκες. Οι μικρο-αποτιτανώσεις με κακοήθεις χαρακτήρες αποτελούν ένα από τα πιο πρώϊμα μαστογραφικά ευρήματα των μη-ψηλαφητών καρκινωμάτων μαστού. Προηγούμενες κλινικές μελέτες προσπάθησαν να συσχετίσουν τα ακτινολογικά με τα ιστολογικά χαρακτηριστικά των κακοήθων μικρο-αποτιτανώσεων. Στην παρούσα μελέτη αξιολογήθηκε μορφολογικά η έκφραση συγκεκριμένων μοριακών δεικτών σε μη-ψηλαφητά καρκινώματα μαστού και η πιθανή συσχέτισή της με τις μαστογραφικά εντοπιζόμενες κακοήθεις μικρο-αποτιτανώσεις. Μελετήθηκαν συνολικά τριακόσιοι πενήντα ασθενείς με μη-ψηλαφητές ύποπτες βλάβες μαστού οι οποίες εντοπίστηκαν κατά τη διάρκεια προληπτικής μαστογραφίας τα έτη 1994 έως 2004. Όλοι οι ασθενείς υποβλήθηκαν σε κατευθυνόμενη από μαστογραφία βιοψία με λεπτή βελόνα. Η ιστολογική εξέταση ανέδειξε 95 (27.2%) καρκινώματα [50 (52.3%) πορογενή διηθητικά, 35 (37.3%) πορογενή in situ και 10 (10.4%) λοβιακά διηθητικά]. Ανοσοϊστοχημεία πραγματοποιήθηκε σε τομές παραφίνης σε 75 από τα 95 καρκινώματα χρησιμοποιώντας μία ποικιλία μονοκλωνικών και πολυκλωνικών αντισωμάτων ενάντια στις εξής πρωτεϊνες: ER, PR, p53, Bcl-2, Bax, FasL, DFF, HER-1, HER-2, HER-3 and HER-4. Οι κακοήθεις μικρο-αποτιτανώσεις ήσαν το κύριο μαστογραφικό εύρημα σε 60 από τους 75 (80%) ασθενείς. Η ανίχνευση πυρηνικής θετικότητας για τους οιστρογονικούς (ER) και τους προγεστερονικούς υποδοχείς (PR) βρέθηκε να σχετίζεται στατιστικά σημαντικά με την ύπαρξη μικρο-αποτιτανώσεων (P=0.04). Η ER(+) βρέθηκε να σχετίζεται στατιστικά σημαντικά με την ανίχνευση ανοσοθετικότητας για τις πρωτεϊνες HER-2 (P=0.011) και ΗER-4 (P=0.016), αλλά όχι για τα άλλα μέλη της οικογένειας των EGFR πρωτεϊνών. Η PR(+) αντίθετα δε βρέθηκε να σχετίζεται στατιστικά σημαντικά με καμία πρωτεϊνη της οικογένειας του EGRF. Θετική στατιστικά σημαντική συσχέτιση διαπιστώθηκε επίσης μεταξύ ER(+) και Bax (P=0.016), Fas (P=0.022) και DFF ανοσοϊστοχημικής θετικότητας (P=0.001), ενώ αρνητική σχέση βρέθηκε με την ύπαρξη θετικότητας για την πρωτεϊνη Bcl-2 (P=0.013). Η PR(+) επίσης βρέθηκε να σχετίζεται θετικά με την έκφραση των πρωτεϊνών Fas (P=0.013) και DFF (P=0.026), ενώ αρνητική σχέση διαπιστώθηκε με την έκφραση των πρωτεϊνών Bcl-2 (P=0.025) και p53 (P=0.009). Οι σχετιζόμενες με την απόπτωση πρωτεϊνες που μελετήθηκαν στην παρούσα διατριβή περιελάμβαναν τις p53, Bax, FasL, Bcl-2 και DFF. Η έκφραση των πρωτεϊνών Bcl-2 και p53 δε βρέθηκε να σχετίζεται με την έκφραση καμία άλλης σχετιζόμενης με την απόπτωση πρωτεϊνης. Αντίθετα, η ανοσοθετικότητα για την πρωτεϊνη Bax βρέθηκε να σχετίζεται στατιστικά σημαντικά με την έκφραση της DFF (P=0.006), ενώ παρόμοια αποτελέσματα διαπιστώθηκαν για τις πρωτεϊνες Fas και DFF (P<0.001). Στατιστικά σημαντικές συσχετίσεις διαπιστώθηκαν επίσης μεταξύ των κακοήθων μικρο-αποτιτανώσεων και της έκφρασης των πρωτεϊνών Bax (P=0.03), Fas (P=0.03) και DNA fragmentation factor (P=0.03), ενώ καμία στατιστικά συσχέτιση δε βρέθηκε με την έκφραση των πρωτεϊνών Bcl-2 και p53 (P>0.05). Η έκφραση της οικογένειας των πρωτεϊνων του EGFR ανιχνεύθηκε σε 78.7% των περιστατικών για τον HER-1, 45% για τον HER-2, 32% για τον HER-3 και 74.7% για τον HER-4. Στατιστικά σημαντικές συσχετίσεις διαπιστώθηκαν μεταξύ της έκφρασης όλων αυτών των πρωτεϊνών μεταξύ τους. Στατιστικά σημαντικές συσχετίσεις βρέθηκαν επίσης μεταξύ κακοήθων μικρο-αποτιτανώσεων και της ύπαρξης ανοσοθετικότητας για τις πρωτεϊνες HER-1 (P=0.001), HER-2 (P=0.015) και HER-4 (P=0.034), αλλά όχι για τον HER-3 (P>0.05). Στη συνέχεια ακολούθησε αξιολόγηση της συνδυασμένης έκφρασης όλων των πρωτεϊνών της οικογένειας του EGFR. Δεν ανιχνεύθηκε κανένα ομοδιμερές, ενώ η πιο έντονη συνδυασμένη έκφραση αυτών των πρωτεϊνών ήσαν HER-1/HER-2/HER-4 και HER-1/HER-4 σε 16 (21.4%) περιστατικά, ακολουθούμενη από HER-1/HER-2/HER-3/HER-4 σε 14 (18.6%) καρκινώματα. Δεκαπέντε (20%) καρκινώματα ήσαν αρνητικά για όλες τις πρωτεϊνες της οικογένειας του EGFR, ενώ άλλοι συνδυασμοί έκφρασης που ανιχνεύθηκαν ήταν HER-1/HER-2 και HER-1/HER-3/HER-4 σε 2 (2.7%) και 10 (13.3%) περιστατικά, αντίστοιχα. Η συνδυασμένη πρωτεϊνική έκφραση HER-1/HER-4 και HER-1/HER- 2/HER-4 βρέθηκε να σχετίζεται στατιστικά σημαντικά αφενός με ER(+) (P=0.002 και P=0.001, αντίστοιχα) και αφετέρου PR(+) (P=0.019 και P=0.004, αντίστοιχα), αλλά δε βρέθηκε στατιστικά σημαντική σχέση με την παρουσία κακοήθων μικρο-αποτιτανώσεων. Η συνδυασμένη αρνητική έκφραση όλων των πρωτεϊνών της οικογένειας του EGFR βρέθηκε να σχετίζεται στατιστικά σημαντικά με ER(+) (P=0.006) και με την παρουσία κακοήθων μικρο-αποτιτανώσεων (P=0.03). Οι κακοήθεις μικρο-αποτιτανώσεις που διαπιστώνονται κατά τη διάρκεια προληπτικής μαστογραφίας αποτελούν μία διαγνωστική, προγνωστική και θεραπευτική πρόκληση. Τα ευρήματα της μελέτης μας ενδυναμώνουν την ήδη διατυπωθείσα ιδέα ότι η εξέλιξη του καρκινώματος του μαστού συμβαίνει αργά στην προκλινική φάση της φυσικής ιστορίας του και οφείλεται κυρίως σε διαταραχή της ευαίσθητης ισορροπίας μεταξύ των μοριακών μηχανισμών που ρυθμίζουν τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό και των μονοπατιών που καθορίζουν την απόπτωση, η οποία μπορεί να αντανακλά στη μαστογραφική απεικόνιση. Επιπλέον, φαίνεται ότι η έκφραση των πρωτεϊνών της οικογένειας του EGFR ανιχνεύεται από την προκλινική φάση των καρκινωμάτων του μαστού και σχετίζεται πολύ σημαντικά (με εξαίρεση τον HER-3) με τη μαστογραφική εμφάνιση μικρο-αποτιτανώσεων με κακοήθεις χαρακτήρες. Τα μοντέλα συνδυασμένης έκφρασης των τεσσάρων μελών της οικογένειας του EGFR συνδυαζόμενα με το μοντέλο έκφρασης άλλων σημαντικών μοριακών παραγόντων και σε συνάρτηση με τη μαστογραφική απεικόνιση μπορεί να χρησιμοποιηθούν για την πρόβλεψη της φυσικής ιστορίας των μη-ψηλαφητών καρκινωμάτων του μαστού. / Screening mammography has greatly increased the number of non-palpable breast carcinomas diagnosed in asymptomatic women. Malignant-appearing microcalcifications represent one of the earliest mammographic findings of nonpalpable breast carcinomas. Previous studies have attempted to correlate radiological with histological features of malignant appearing microcalcifications. In the present study, we have evaluated the expression of selected molecular markers in nonpalpable breast carcinomas and its possible association with mammographically detected malignant-appearing microcalcifications. Three hundred fifty patients with non-palpable suspicious breast lesions that were detected during screening mammography between 1994 and 2004 were studied. All patients underwent msmmographically-guided needle localization breast excision biopsy. Histological examination revealed 95 (27.2%) carcinomas [50 (52.3%) ductal invasive, 35 (37.3%) ductal in situ and 10 (10.4%) lobular invasive]. Immunohistochemistry was performed on formalin-fixed paraffin-embedded sections in 75 out of 95 carcinomas by using a panel of monoclonal and polyclonal antibodies for ER, PR, p53, Bcl-2, Bax, FasL, DFF, HER-1, HER-2, HER-3 and HER-4. Malignant-appearing microcalcifications were the major mammographic finding in 60 out of 75 (80%) patients. Nuclear ER(+) and PR(+) positivity were statistically correlated with malignant-appearing microcalcifications (P=0.04). ER(+) was found to be statistically significantly correlated with HER-2 (P=0.011) and HER-4 immunopositivity (P=0.016), but not with the other EGFR family members. PR(+) was not found to be associated with the expression of any EGRF family protein. Positive statistically significant association was detected between ER(+) and Bax (P=0.016), Fas (P=0.022) and DFF expression (P=0.001), while an inverse correlation was found with Bcl-2 positivity (P=0.013). PR(+) was also found to be positively associated with Fas (P=0.013) and DFF (P=0.026) expression, while an inverse correlation was detected with Bcl-2 (P=0.025) and p53 positivity (P=0.009). Apoptosis-related proteins that were studied consisted of p53, Bax, FasL, Bcl-2 and DFF. Bcl-2 and p53 protein expression was not associated with any of the others proteins. Instead, Bax immunopositivity was found to be statistically significant correlated with DFF expression (P=0.006), while similar results were detected regarding Fas and DFF expression (P<0.001). Statistical significant associations were also found between malignant-appearing microcalcifications and Bax (P=0.03), Fas (P=0.03) and DNA fragmentation factor positivity (P=0.03) while no statistical correlation was found with Bcl-2 and p53 positivity (P>0.05). EGFR family proteins immunopositivity was detected in 78.7% cases for HER-1, 45% for HER-2, 32% for HER-3 and 74.7% for HER-4. Statistically significant associations were found between all EGFR proteins’ expression. Statistical significant associations were also found between malignant-appearing microcalcifications and HER-1 (P=0.001), HER-2 (P=0.015) and HER-4 positivity (P=0.034), but not with HER-3 (P>0.05). We then evaluated the co-expression of all EGFR proteins. No homodimer was detected, whilst the most prominent HER-protein co-expression was HER-1/HER-2/HER-4 in 21.4% cases, followed by HER-2/HER-4 and HER-1/HER- 2/HER-3/HER-4 in 21.4% and 18.6% carcinomas, respectively. Fifteen (20%) cases displayed no immunoreactivity for all EGFR proteins, while HER-1/HER-3/HER-4 and HER-1/HER-2 co-expression was found in 13.3% and 2.7% cases, respectively. HER-1/HER-4 and HER-1/HER-2/HER-4 protein co-expression was found to be statistically correlated with ER (P=0.002 and P=0.001, respectively) and PR(+) (P=0.019 and P=0.004, respectively), but no association was found with MAMCs. The combined negative immunoreactivity of all EGFR proteins was associated with ER(+) (P=0.006) and MAMCs (P=0.03). Malignant-appearing microcalcifications detected during screeningmammography represent a diagnostic, prognostic and therapeutic challenge. The findings of our study consolidate the already adopted idea that tumor progression occurs late in the preclinical phase of the disease due to a failure of equilibrium between proliferation controlling mechanisms and programmed cell death pathways which can be reflected upon mammographic appearance. EGFR family proteins’ expression is present since the preclinical phase of breast carcinomas and is strongly correlated (except HER-3) with the mammographic finding of malignant-appearing microcalcifications. The co-expression pattern of the four EGFR family members combined with the expression profile of other molecular prognostic factors and the mammographic appearance might predict the natural history of non-palpable breast carcinomas.

-- / --

Mammography is currently the gold standard technique for early detection of breast cancer before it becomes clinically palpable. Breast compression is essential part of mammography which provides better contrast and smaller radiation dose. It optimizes the image quality and the visualization of small lesions by reducing the breast thickness. The overall goal of this thesis is to simulate the complete mammographic imaging chain, starting from the creation of breast phantoms, compression, and mammogram simulation. A specific aim is to carry out a study that compares the quality of breast lesions on simulated mammographic images obtained from both uncompressed and compressed breast models. For the creation of the breast models, we use a software breast phantom which incorporates a 3D voxel array with geometric primitives, a ductal network, and a model for lesions. Further on, a Simulation Algorithm for Soft Tissue Compression (SASTC) is used for the compression of the breast phantoms. For this purpose, the algorithm was implemented into C++ language and incorporated into the available Breast Simulator software. The SASTC algorithm is based on the spring-mass model according to which the volume of the breast phantom is divided into a number of elements, each one consisting of 27 nodes and the nodes are connected with springs. The compression algorithm allows stretching and compression of the volume object. Due to these deformations the voxels of the breast’s volume are distorted. Several algorithms are developed to correct for these distortions. These algorithms are based on interpolation techniques and on the Jordan Curve Theorem. We designed 11 models of small breast phantoms that included microcalcifications of different sizes. These breast phantoms as well as the compressed model of each phantom are subjected to mammography simulation to create mammograms. The x-ray image acquisition model, used for the acquirement of the mammographic images, is based on a combination of ray tracing techniques and the x-ray attenuation law. A comparison between the acquired mammograms of both uncompressed and compressed breast phantom was performed. A preliminary visual evaluation demonstrates that the clarity of the structures in the breast model is improved in the images of the compressed breast. Quantitative evaluation involving contrast calculations supports the former results. / Η μαστογραφία αποτελεί τον καλύτερο τρόπο για την έγκαιρη ανίχνευση του καρκίνου του μαστού προτού να είναι δυνατός ο εντοπισμός του με τη μέθοδο της ψηλάφισης. Η συμπίεση του μαστού είναι ένα σημαντικό μέρος της μαστογραφίας καθώς βελτιστοποιεί την ακτινογραφική ποιότητα της εικόνας και επιτρέπει την ελλάτωση της δόσης της ακτινοβολίας στον ασθενή καθώς μειώνεται το πάχος του μαστού. Ο γενικός στόχος της συγκεκριμένης διπλωματικής εργασίας είναι η προσομοίωση της διαδικασίας της μαστογραφίας, η οποία περιλαμβάνει τη δημιουργία των μοντέλων μαστού, τη συμπίεση τους και την προσομοίωση λήψης των εικόνων της μαστογραφίας. Πιο συγκεκριμένα, στόχος είναι να δημιουργηθούν οι μαστογραφικές εικόνες των ασυμπίεστων και συμπιεσμένων μοντέλων μαστού προκειμένου να πραγματοποιηθεί σύγκριση μεταξύ τους. Για τη δημιουργία των μοντέλων του μαστού χρησιμοποιείται το λογισμικό προσομοίωσης BreastSimulator που αναπτυχθηκε στο εργαστηρίο Βιοϊατρικής Τεχνολογίας στο Πανεπιστήμιο Πατρών (Bliznakova 2003). Η εξωτερική και εσωτερική δομή του μαστού καθώς και οι διάφορες παθολογικές δομές προσομοιόνονται με τη χρήση βασικών γεωμετρικών σχημάτων. Τα μοντέλα αποκτούνται υπό τη μορφή τρισδιάστατου πίνακα. Για τη συμπίεση των μοντέλων μαστού χρησιμοποιήθηκε ο αλγόριθμος SASTC (Simulation Algorithm for Soft Tissue Compression), αφού πρώτα πραγματοποιήθηκε μετατροπή από τη γλώσσα προγραμματισμού Java σε C++ έτσι ώστε να είναι δυνατή η χρησιμοποίησή του ως μέρους του λογισμικού BreastSimulator. Αυτός ο αλγόριθμος βασίζεται στο μοντέλο μάζας-ελατηρίου σύμφωνα με το οποίο ο όγκος του μοντέλου του μαστού χωρίζεται σε στοιχεία, καθένα από τα οποία αποτελείται από 27 κόμβους. Οι κόμβοι συνδέονται μεταξύ τους με ελατήρια. Ο αλγόριθμος συμπίεσης επιτρέπει την εξάπλωση και τη συμπίεση του όγκου του αντικειμένου. Το γεγονός αυτό έχει ως αποτέλεσμα την εμφάνιση παραμορφώσεων στα voxel του τρισδιάστατου μοντέλου του μαστού. Για την διόρθωση αυτών των παραμορφώσεων αναπτύχθηκε ένας νέος αλγόριθμος. Τα τρισδιάστατα μοντέλα μαστού που προκύπτουν από τον αλγόριθμο συμπίεσης χρησιμοποιούνται ως είσοδος στον προσομοιωτή ακτινοβόλησης του μαστού και προκύπτουν οι εικόνες της μαστογραφίας. Εικόνες μαστογραφίας από διάφορα μοντέλα ασυμπίεστου και συμπιεσμένου μαστού δημιουργήθηκαν ακολουθώντας την παραπάνω διαδικασία και στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε σύγκριση αυτών των εικόνων. Από μια πρώτη οπτική αξιολόγηση προκύπτει ότι η ευκρίνεια των δομών του μαστού είναι βελτιωμένη στις εικόνες που αντιστοιχούν στα μοντέλα συμπιεσμένου μαστού. Η ποσοτική αξιολόγηση η οποία στηρίζεται στον υπολογισμό του CNR (contrast to noise ratio) επιβεβαίωσε την παραπάνω διαπίστωση.

Στην παρούσα μελέτη εξετάζεται η έκφραση των ρυθμιστικών πρωτεϊνών του κυτταρικού κύκλου p27kip1, p34cdc2 και p53 σε πορογενές διηθητικό καρκίνωμα του μαστού και αρνητικούς λεμφαδένες, διερευνάται πιθανή συσχέτιση μεταξύ τους ή μεταξύ των πρωτεϊνών αυτών και των κλασσικών κλινικοπαθολογικών παραμέτρων και εκτιμάται η προγνωστική τους αξία στο νεόπλασμα αυτό. Ανοσοϊστοχημική ανάλυση εφαρμόσθηκε σε 94 παρασκευάσματα καρκίνου του μαστού μονιμοποιημένα σε διάλυμα φορμόλης 10% και εγκλεισμένα σε παραφίνη με τη χρήση μονοκλωνικών αντισωμάτων για τις πρωτεΐνες p27kip1, p34cdc2 και p53. Παρακείμενος καλοήθης επιθηλιακός μαζικός ιστός ήταν διαθέσιμος για εξέταση σε 82 περιπτώσεις για την p27kip1 και την p53 και σε 74 για την p34cdc2. Το διάμεσο διάστημα παρακολούθησης των ασθενών ήταν 72 μήνες. Θετικότητα για την p27kip1 στο νεοπλασματικό και στον καλοήθη ιστό διαπιστώθηκε σε 61 (65%) και 75 (91%) περιπτώσεις αντίστοιχα. Τα καρκινικά κύτταρα ήταν θετικά για την p34cdc2 σε 80 (85%) περιπτώσεις ενώ το παρακείμενο καλόηθες επιθήλιο σε 12 (16%). Θετικότητα για την p53 στον όγκο παρατηρήθηκε σε 21 (23%) περιπτώσεις. Θετική συσχέτιση διαπιστώθηκε μεταξύ της έκφρασης της p27kip1 στον όγκο και της κατάστασης των οιστρογονικών και προγεστερονικών υποδοχέων. Θετική συσχέτιση παρατηρήθηκε επίσης μεταξύ της p27kip1 και ηλικίας των ασθενών μεγαλύτερης των 50 ετών ενώ η απώλεια της έκφρασης της p27kip1 συνδυάσθηκε με χαμηλό βαθμό διαφοροποίησης και μεγαλύτερο μέγεθος όγκου. Τέλος, δεν παρατηρήθηκε συσχέτιση της ανοσοδραστικότητας της p27kip1 με το ελεύθερο από υποτροπή της νόσου διάστημα ή τη συνολική επιβίωση. Υψηλά επίπεδα της p34cdc2 στους πυρήνες των νεοπλασματικών κυττάρων συσχετίσθηκαν με χαμηλότερο βαθμό διαφοροποίησης και με την έκφραση της p53 αλλά όχι με το ελεύθερο από υποτροπή της νόσου διάστημα ή τη συνολική επιβίωση. Η κυτταροπλασματική έκφραση της p34cdc2 στον όγκο συσχετίσθηκε με χαμηλό βαθμό διαφοροποίησης και με το ελεύθερο από υποτροπή της νόσου διάστημα. Η έκφραση της p34cdc2 στο φυσιολογικό μαζικό αδένα αποτελούσε ανεξάρτητο προγνωστικό παράγοντα για την έκβαση των ασθενών. Η έκφραση της p53 συνδυάσθηκε με χαμηλό βαθμό διαφοροποίησης και αρνητικούς ορμονικούς υποδοχείς, αλλά δεν συσχετίσθηκε με το ελεύθερο από υποτροπή της νόσου διάστημα ή τη συνολική επιβίωση. Με βάση τα ευρήματα αυτά, διαταραχές στην έκφραση των πρωτεϊνών p27kip1, p34cdc2 και p53 οδηγούν σε απορρύθμιση του κυτταρικού κύκλου και πιθανά συμβάλλουν με τον τρόπο αυτό στην καρκινογένεση στο μαστό. Η έκφραση της p27kip1, της p34cdc2 και της p53 στον καρκίνο του μαστού με αρνητικούς λεμφαδένες δεν αποτελεί προγνωστικό παράγοντα της έκβασης της νόσου, ενώ υπάρχει μία συσχέτιση μεταξύ της παρουσίας της p34cdc2 στον καλοήθη ιστό και της πρόγνωσης. Η συσχέτιση της p34cdc2 με την p53 εισηγείται τη συμμετοχή της p53 στον έλεγχο της μετάβασης από τη φάση G2 στη φάση Μ του κυτταρικού κύκλου. / This study investigates the expression of the cell cycle regulatory proteins p27kip1, p34cdc2 and p53 in node-negative invasive ductal breast carcinoma, investigates for potential correlation between them, or between these proteins and the classical clinicopathological parameters, and assesses their prognostic value in this neoplasm. Immunohistochemistry was applied on formalin-fixed (10%), paraffinembedded tissue sections from 94 breast carcinoma specimens using monoclonal antibodies for the p27kip1, p34cdc2 and p53 proteins. Adjacent benign epithelial breast tissue was available for examination in 82 cases for p27kip1 and p53 and 74 cases for p34cdc2. The median follow-up period was 72 months. p27kip1 positivity in the neoplastic and benign tissue was found in 61 (65%) and 75 (91%) cases respectively. Tumor cells were positive for p34cdc2 in 80 (85%) cases while the adjacent benign epithelium in 12 (15%) cases. Tumor p53 positivity was observed in 21 (23%) cases. A positive correlation was found between p27kip1 expression in tumor and estrogen and progesterone receptor status. There was also a significant positive association between p27kip1 and patients age 50 years or higher while low expression of p27kip1 was correlated with high tumor grade and greater tumor size. There was no correlation between p27kip1 immunoreactivity and disease free survival (DFS) or overall survival (OS). High levels of nuclear p34cdc2 in the neoplastic tissue were associated with higher histological grade and p53 expression but were not correlated with DFS or OS. Cytoplasmic p34cdc2 expression in tumor was associated with high tumor grade and DFS. p34cdc2 expression by the normal breast tissue independently predicted patient outcome. Expression of p53 was associated with high tumor grade and negative steroid receptors, but was not correlated with DFS or OS. Based on these findings, alterations of the proteins p27kip1, p34cdc2 and p53 are involved in cell cycle deregulation and probably contribute in breast tumorigenesis. Expression of p27kip1, p34cdc2 and p53 in nodenegative breast carcinoma does not predict disease outcome, while there is an association between the presence of p34cdc2 in normal breast tissue and prognosis. The relationship of p34cdc2 and p53 indicates an implication of p53 in the G2-M cell cycle checkpoint control.

Η ψηφιακή τομοσύνθεση στην τρισδιάστατη απεικόνιση μαστών, είναι μια μέθοδος ανακατασκευής οποιουδήποτε αριθμού τομογραφικών επιπέδων τυχαίου προσανατολισμού, στη βάση ψηφιοποιημένων προβολικών εικόνων της εξεταζόμενης περιοχής, που λαμβάνονται κατά την διάρκεια της περιστροφής του συστήματος ακτινολογική λυχνία-ενισχυτής εικόνας με κέντρο το ισόκεντρο του μηχανήματος και κατά το προεπιλεγμένο τόξο. Δυστυχώς, σε περιπτώσεις αυξημένης πυκνότητας μαστών, η ποιότητα των ανακατασκευασμένων επιπέδων επηρεάζεται από θόρυβο, λόγω των επιπροβαλλόμενων στοιχείων υπερκείμενων ή υποκείμενων επιπέδων. Το αντικείμενο που πραγματεύεται η εργασία, είναι η μελέτη διαφόρων τεχνικών επεξεργασίας των τομών, που θα μπορούσαν να αφαιρέσουν το θόρυβο από τα ανακατασκευασμένα επίπεδα και να βελτιώσουν την ποιότητά τους. Για αυτόν το λόγο, δημιουργήθηκαν τρία πειραματκά phantoms διαφορετικής πολυπλοκότητας, στα οποία προστέθηκαν δυσμορφίες που αντιπροσωπεύουν μικρές ασβεστοποιήσεις και μάζες χαμηλής αντίθεσης. Στη συνέχεια, υποβλήθηκαν στην προσομειωμένη απεικόνιση με ακτίνες Χ, προκειμένου να παραχθεί ένα σύνολο προβολικών εικόνων σε τόξο εύρους από -20° έως +20° κάθε 2°. Οι ακτινοβολημένοι όγκοι ανακατασκευάστηκαν μέσω του αλγόριθμου πολλαπλών προβολών (MPA), γραμμένο σε Matlab. Οι ανακατασκευασμένες φέτες έχουν πλάτος λιγότερο από 1mm, προκειμένου να ανιχνευθούν μικρές ασβεστοποιήσεις. Αναπτύχθηκαν και αξιολογήθηκαν πειραματικά δύο αλγόριθμοι για την περαιτέρω επεξεργασία των λαμβανόμενων τομών. Ο πρώτος είναι βασισμένος στην λογαριθμική μέθοδο αφαίρεσης δομών που βρίσκονται εκτός επιπέδου ενδιαφέροντος, συνδυάζοντας τεχνικές τονισμού της εικόνας. Η δεύτερη τεχνική εκτελεί το φιλτράρισμα της εικόνας, συγκρίνοντας τις τιμές των pixel, σε όλο τoν όγκο προς ανακατασκευή. Η ποιότητα της εικόνας καθορίστηκε μέσω της οπτικής αξιολόγησης των ανακατασκευασμένων επιπέδων καθώς και τον υπολογισμό του CNR. Και οι δύο αξιολογήσεις κατέδειξαν καλή διαχωριστική και αφαίρετική ικανότητα του τομογραφικού θορύβου. Το MPA σε συνδυασμό με τους προτεινόμενους αλγορίθμους αφαίρεσης θορύβου, μείωσε τον τομογραφικό θόρυβο στις ανακατασκευασμένες εικόνες και αύξησε το CNR. Περαιτέρω μελέτες θα περιλαμβάνουν την ανάπτυξη ενός γενικευμένου αλγορίθμου αφαίρεσης θορύβου που θα συνδυάσει τις προτεινόμενες δύο τεχνικές. / Digital tomosynthesis for breast imaging is a method of reconstructing any number of tomographic planes, by using a set of limited angle projections, acquired as the X-ray source moves in an arc around the breast. Unfortunately, in case of dense breasts, the quality of the reconstructed planes is affected by structured noise, due to blur from planes other than the fulcrum plane. The purpose of this project is to study different post-processing techniques that could remove the noise from the reconstructed planes and improve their quality. For this purpose, three software phantoms of different complexity with inserted abnormalities that represent small micro calcifications and low-contrast masses were created. Subsequently, they were subjected to x-ray imaging simulation in order to produce a set of projection images in the gantry arc from -200 to 200 every 20. The irradiated volumes were reconstructed with the Multiple Projections reconstruction Algorithm (MPA) written in Matlab. Reconstructed slices were with width of less than 1mm width, in order to detect the small microcalcifications. Two algorithms for removing unwanted structured noise were explored. The first one is based on the iterative logarithmic subtraction method of unrelated structures combined with image enhancement techniques. The second technique performs a filtering action based on a pixel intensity value comparison, throughout the phantom volume. Image quality was assessed by evaluation of the reconstructed planes in terms of both visual assessment and contrast to noise ratio (CNR). Both evaluations demonstrated good noise discrimination and elimination, followed by an improvement of the contrast and visibility of abnormalities in tomograms. The MPA followed by the proposed noise removal algorithms resulted in less noisy tomosynthesis images, higher CNR and feature contrast for both low- and high contrast details. Further studies include developing of a generalised noise removal algorithm that will combine the proposed two techniques.

Ο καρκίνος του μαστού αποτελεί την πιο συχνή μορφή κακοήθειας σε γυναίκες. Εκτιμάται ότι οιστρογονικοί υποδοχείς (Estrogen Receptors-ERs) εκφράζονται περίπου στο 70% των περιπτώσεων. Σε αυτή την κατηγορία καρκίνων του μαστού η ορμονοθεραπεία αποτελεί βασική θεραπευτική προσέγγιση, καθώς συνοδεύεται από σημαντικά κλινικά οφέλη για τις ασθενείς. Ωστόσο, παρά την δραστικότητα της ορμονοθεραπείας, η νόσος συχνά υποτροπιάζει και συνοδεύεται από απομακρυσμένες εστίες λόγω του μεταστατικού της δυναμικού. Στην παρούσα διπλωματική εργασία συγκρίθηκε η αποτελεσματικότητα των αντι-οιστρογόνων fulvestrant και tamoxifen στο μεταστατικό δυναμικό καρκινικών κυττάρων του μαστού. Πιο συγκεκριμένα, μελετήθηκε ο τύπος κυτταρικής κίνησης που υιοθετούν τα ER+ καρκινικά κύτταρα καθώς και το πως επηρεάζονται οι μηχανισμοί αυτοί από τους παραπάνω παράγοντες. Επιπλέον, αξιολογήθηκε η έκφραση των μεταλλοπρωτεϊνασών, των ενζύμων που παίζουν κεντρικό ρόλο στη μετάσταση, καθώς και άλλων πρωτεϊνικών μορίων που εμπλέκονται άμεσα στην διήθηση των παρακείμενων ιστών από καρκινικά κύτταρα. / The prognosis of breast cancer patients is tightly correlated with the degree of spread beyond the primary tumor. The mechanism by which epithelial tumor cells escape from the primary tumor and colonize to a distant site is not entirely understood. Recent data in breast indicates epithelial mesenchymal transition (EMT) as a possible mechanism through which epithelial tumor cells acquire a more motile and invasive phenotype to escape from the primary tumor. The induction of EMT results in single cell dissemination of tumor cells. Alternative, metastasis might be occurred by collective migration of tumor cells. In the current study, two selective antagonists of the estrogen receptor (ER), fulvestrant and tamoxifen were compared. We focused on the effect of the two agents on the migration capacity of the human breast cancer cells. Two mechanisms of cell migration have been described, the single cell migration that occurs during metastasis and collective single migration that occurs during invasion. Moreover, we assessed the impact of these drugs on MMPs’ expression as well as protein molecules that are associated with the EMT phenomenon.

Ο σκοπός της διπλωματικής εργασίας ήταν η βελτιστοποίηση του πλάνου θεραπείας στο μαστό για τα 2 εφαπτόμενα συνεπίπεδα πεδία ενέργειας 6 MV. Η ανάγκη αυτή πρόκυψε από το γεγονός της εμφάνισης ελλείμματος στην κατανομή της δόσης καθώς όπως φαίνεται και στις παρακάτω εικόνες (στην αξονική και στην οβελιαία τομή) είχαμε ικανοποιητική κάλυψη του CTV στην περιφέρεια του μαστού αλλά στο κέντρο του CTV και σε μεγαλύτερα βάθη όχι. Για την πραγματοποίηση του παραπάνω σκοπού εφαρμόστηκαν 4 τεχνικές ακτινοβόλησης: 1. Δύο εφαπτόμενα συνεπίπεδα πεδία ενέργειας 6 MV, 2. Δύο εφαπτόμενα συνεπίπεδα πεδία ενέργειας 15 MV, 3. Δύο εφαπτόμενα συνεπίπεδα πεδία ενέργειας 6 MV + 1 Field In a Filed (FiF) πεδίο ενέργειας 15 MV και 4. . Δύο εφαπτόμενα συνεπίπεδα πεδία ενέργειας 6 MV + 2 Field In a Filed (FiF) πεδία ενέργειας 15 MV. Η παραπάνω μεθοδολογία εφαρμόστηκε σε πλήθος Ν=100 ασθενών, κατά 95% μεγέθους όγκου Τ1 (έως 2cm) και Τ2 (2-5 cm) και με αριθμό διηθημένων λεμφαδένων Ν<3. Ο υλικοτεχνικός εξοπλισμός που χρησιμοποιήθηκε για την υλοποίηση της εργασίας ήταν: 1. Αξονικός τομογράφος- Simulator Somatom Duo Siemens, 2. Σύστημα διαχείρισης (RVS) ακτινοθεραπευτικού τμήματος ARIA της VARIAN, 3. Σύστημα σχεδιασμού θεραπείας (TPS) Eclipse της VARIAN, 4. Σύστημα κλασσικού εξομοιωτή Aquity της VARIAN και 5. Γραμμικός Επιταχυντής ELEKTA SL 15. Για την στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων για πλήθος Ν=100 ασθενών χρησιμοποιήθηκε το πρόγραμμα IBM SPSS (Statistical Package for Social Sciences) έκδοση 20. Η στατιστική επεξεργασία έδειξε ότι μέσος όρος της μέσης δόσης για τις διάφορες τεχνικές ήταν 96.5%, 98.9%, 100.7%, 101.9% για τα 6MV, 15MV, 6MV + 1FIF 15MV και 6MV + 2FIF 15MV, αντίστοιχα. Τα 95% διαστήματα εμπιστοσύνης (Confidence Intervals) ήταν (96.2-96.8), (98.6-99.1), (100.4-100.9), (101.7-102.1) αντίστοιχα. Η ανάλυση έδειξε πως όλες οι ομάδες διέφεραν μεταξύ τους σε επίπεδο στατιστικής σημαντικότητας p < 0.001. Τα αποτελέσματα της εργασίας ήταν ότι η μέση δόση αυξάνεται από μέθοδο σε μέθοδο όπως έδειξε και η στατιστική ανάλυση, ο δείκτης ομοιογένειας μειώνεται αντίστοιχα από μέθοδο σε μέθοδο και αυτό αποτελεί δείγμα βελτίωσης της κατανομής της δόσης. Ακόμα ότι από ένα συγκεκριμένο όγκο του CTV και πάνω η καλύτερη μέθοδος αποδείχτηκε ότι είναι η 6MV + 2FIF 15MV, ενώ από ένα συγκεκριμένο όγκο του CTV και κάτω οι μέθοδοι έχουν περίπου την ίδια αποτελεσματικότητα. Τέλος όσον αφορά τα φυσιολογικά όργανα (organs at risk), τον αντίστοιχο πνεύμονα και την καρδιά, μετρήθηκε το V20 (ο όγκος του οργάνου που λαμβάνει από 2000 cGy και πάνω) και αποδείχτηκε ότι είναι ανεξάρτητο από την τεχνική ακτινοβόλησης. / The purpose of this thesis is to optimize the breast cancer treatment planning for the coplanar tangential fields of 6MV energy. The need for this arose as the dose distribution appears deficient both at the center and deeper in the CTV, as shown in the CT and sagittal images below, whereas the dose is satisfactory distributed at the perimeter of the breast. In order to accomplish that, there were applied 4 radiation techniques: 1. Two coplanar tangential fields of 6MV energy, 2. Two coplanar tangential fields of 15MV energy, 3. Two coplanar tangential fields of 6MV energy with Field in a Field (FiF) of 15MV energy and 4. Two coplanar tangential fields of 6MV energy with two Fields in a Field (FiF’s) of 15MV energy. The method above was applied on 100 patients. 95% of them had T1 tumor (T<2cm), T2 tumor (T=2-5cm) and a number of infiltrated lymph N<3. The equipment that has been used for the materialization of the procedure was: 1. A Computed Tomographer Somatom Duo Siemens, 2. An RVS system of VARIAN, 3. A TPS Eclipse system of VARIAN, 4. A Simulator Aquity of VARIAN and 5. A linear accelerator ELEKTA SL 15. Using the program IBM SPSS 20 (Statistical Package for Social Sciences), for a hundred patients, the statistical analysis showed that the average of the mean dose was 96.5% for the 6MV, 98.9% for the 15MV, 100.7% for the 6MV + 1 FIF of 15MV and 101.9% for the 6MV + 2 FIF of 15MV respectively (95% CI, p<0.001). There was an interaction between CTV size and mean dose, notably for large breasted patients (CTV>750cc). In this particular clinical scenario two 6MV tangential fields with 2 FIFs consistently outperformed the others. Minimum dose was also statistically different among all groups (p<0.05) except for the two FIF-less tangential fields with 6 and 15 MV. Interestingly, minimum dose (%) lacked a dependence on volume size. The result of this procedure was that the mean dose increases from method to method as it was obvious from the statistical analysis. The homogeneity index decreases respectively from method to method which indicates improvement of the dose distribution. It was also proved that, for certain large volumes of CTV the best method was the 6MV with two FIF’s of 15MV energy, whereas for smaller volumes of CTV the other three methods were of the same effectiveness. In conclusion, as far as the organs at risk concern, it has been found that the V20, of the heart and the right or left lung each time, is irrelevant of the technique that has been used each time.

Ο καρκίνος του μαστού αποτελεί μία από τις συχνότερα εμφανιζόμενες μορφές καρκίνου παγκοσμίως και είναι η πρώτη σε αριθμό κρουσμάτων στο γυναικείο πληθυσμό. Υπολογίζεται ότι στην Ελλάδα κάθε χρόνο προσβάλλονται από καρκίνο του μαστού 4500 γυναίκες και χάνουν τη ζωή τους 1500, ενώ υπολογίζεται ότι 1 στις 8 γυναίκες παγκοσμίως θα παρουσιάσει καρκίνο μαστού σε κάποια φάση της ζωής της. Είναι ενδιαφέρον ότι, στην Ευρώπη, το 60% των κρουσμάτων καρκίνου του μαστού διαγιγνώσκεται σε πρώιμο στάδιο – ποσοστό που στην Ελλάδα μόλις και μετά βίας εγγίζει το 5%. Τα στοιχεία αυτά καταδεικνύουν πόσο ελλιπής είναι η σχετική ενημέρωση μεταξύ των Ελληνίδων, γεγονός εξαιρετικά λυπηρό, αν λάβουμε υπόψη τις δυνατότητες πλήρους ίασης που παρέχει μία έγκαιρη διάγνωση. Τα ποσοστά θανάτου από καρκίνο του μαστού χαρακτηρίζονται από πτωτική τάση από τις αρχές του 1990, με τις μεγαλύτερες μειώσεις να εντοπίζονται στις γυναίκες κάτω των 50. Οι ερευνητές αποδίδουν την πτώση αυτή στην έγκαιρη διάγνωση μέσω μαστογραφιών καθώς και στις βελτιώσεις που έχουν επέλθει στις σχετικές θεραπευτικές αγωγές. Ο αριθμός των ατόμων που έχουν αντιμετωπίσει με επιτυχία τον καρκίνο του μαστού αυξάνεται συνεχώς - από τον Ιανουάριο του 2006, υπήρξαν περίπου 2,5 εκατομμύρια γυναίκες στις ΗΠΑ που, βάσει της έκθεσης, έχουν ξεπεράσει με επιτυχία την περιπέτεια του καρκίνου του μαστού. Το κλειδί για την επιτυχή καταπολέμηση του καρκίνου του μαστού είναι η πρώιμη ανίχνευση. Ο έγκαιρος εντοπισμός επιτυγχάνεται με διάφορες διαγνωστικές τεχνικές όπως η μαστογραφία, το σπινθηρογράφημα, το υπερηχογράφημα κ.α. Στη διπλωματική αυτή εργασία γίνεται προσπάθεια περιγραφής μια πειραματικής τεχνικής που βασίζεται στη θερμοκρασία της επιφάνειας του μαστού και που έχει ως σκοπό να λειτουργήσει συμπληρωματικά στις υπόλοιπες διαγνωστικές μεθόδους. / The breast cancer is one of the most common kinds of cancer worldwide and the first in incidence counts among women. It is estimated that 4500 women in Greece are diagnosed with breast cancer every year and 1500 die from breast cancer, while about 1 in 8 women worldwide will develop invasive breast cancer over the course of her lifetime. It is interesting that in Europe the 60% of the breast cancer incidence counts is diagnosed in an early stage, while in Greece this percentage barely reaches the 5%. These data reveal how deficient the decreased awareness among Greek women, which is really sad considering the chances for a full recovery in case of early detection. Breast cancer death rates began decreasing since 1990, with larger decreases in women under 50. These decreases are thought to be the result of treatment advances, earlier detection through screening, and increased awareness. The amount of people that have survived breast cancer is constantly increasing. Since January of 2006, more than 2,5 million women in the United States have been treated for breast cancer. The key for the successful prevention and treatment of breast cancer is the early detection. The early detection is achieved with various diagnostic screening techniques such as mammography, scintigraph, ultrasound etc. In this diploma thesis an experimental method which is based on breast surface temperature is being described and its purpose is to work supplementary with the rest of methods.

Σκοπός της ακτινοθεραπείας του μαστού μετά το χειρουργείο είναι να μειωθεί η πιθανότητα της τοπικής επανεμφάνισης της νόσου παρέχοντας ταυτόχρονα κατά το δυνατό μία ανώτερη αισθητική στον μαστό. Ο στόχος αυτός μπορεί να επιτευχθεί με να δοθεί η κατά το δυνατό μέγιστη δόση σε ολόκληρο το μαστό ενώ ταυτόχρονα η δόση στα γειτονικά από το μαστό όργανα (πνεύμονας, καρδιά και ο δίπλα μαστός) να είναι η μικρότερη δυνατή. Ως εκ τούτου, είναι πολύ σημαντική η ακριβής καθημερινή τοποθέτηση της ασθενούς σε θέση θεραπείας καθώς ακόμη και μικρές αποκλίσεις από την προτιθέμενη τοποθέτηση μπορεί να έχει σημαντικές δοσιμετρικές συνέπειες. Αλλαγές στη δοσιμετρία έχουν σημαντικές συνέπειες στην καλή κάλυψη του όγκου στόχου άρα και στην πιθανότητα ελέγχου του όγκου. Τα γεωμετρικά λάθη εμφανίζονται σαν αποκλίσεις μεταξύ της γεωμετρίας που επιθυμείτε να εφαρμοστεί σύμφωνα με το πλάνο της θεραπείας και της πραγματικής γεωμετρίας που εφαρμόζεται κατά την θεραπεία. Tα συστηματικά λάθη παριστάνουν την διαφορά μεταξύ του επιθυμητού πλάνου θεραπείας και του πλάνου που εφαρμόζεται ενώ οι αποκλίσεις που εμφανίζονται μεταξύ των συνεδριών αφορούν τα τυχαία λάθη. Οι αποκλίσεις αυτές μετρώνται καθημερινά με ένα σύστημα ηλεκτρονικής κινητής απεικόνισης και εν συνεχεία με κατάλληλη μέθοδο προβλέπονται, ελαχιστοποιούνται και ελέγχονται. Στην παρούσα εργασία σκοπός ήταν να μετρηθούν τα γεωμετρικά λάθη που εμφανίζονται κατά την τοποθέτηση της ασθενούς και να εκτιμηθεί η μεταβολή στη δόση που προκύπτει και οφείλεται στα λάθη της τοποθέτησης και ταυτόχρονα να εξαχθούν από τις μεταβολές αυτές φυσικές και βιολογικές παράμετροι. / The aim of breast radiotherapy after surgery is to reduce the probability of local recurrence while providing a superior breast cosmesis. The main purpose of radiotherapy is to give the maximum prescribed dose to the whole breast while at the same time minimizing the dose to the organs placed at the vicinity of breast (lung, heart, contralateral breast). Therefore, accuracy of daily set up for treatments is important because small spatial deviations from the intended set up may have important dosimetric consequences. Changes in dosimetry have implications for coverage of the target volume and hence for tumor control probability. Geometrical errors are presented as deviation between intended geometry of radiotherapy plan and real geometry of radiotherapy treatment. . Total set up error consists of systematic (Σ set up) and random component (σ set up). Systematic errors represent the recurring difference between intended and actual geometry while fraction-to-fraction variations are called random errors. Errors’ measuring for patients undergoing breast radiotherapy with electronic portal imaging device and afterwards a proper correction strategy enables to predict, minimize, and keep under control the amount for most of geometrical errors. The aim of this work was to determine these geometrical uncertainties and to evaluate dose perturbation due to setup error in tangential breast irradiation and as well as extract physical and biological parameters.

Η παρούσα εργασία αποτελείται από έξι κεφάλαια, τα οποία έχουν την εξής δομή: Στο κεφάλαιο 1 γίνεται μια εισαγωγή στο πρόβλημα του καρκίνου του μαστού, κάνοντας αρχικά μία παρουσίαση της ανατομίας και της φυσιολογίας του μαστού. Στη συνέχεια γίνεται μια αναφορά στο πως αναπτύσσεται ο καρκίνος του μαστού, ποιοι προδιαθεσιακοί παράγοντες υπάρχουν και πως αντιμετωπίζεται. Επίσης περιγράφονται και τα διάφορα είδη καρκινικών ευρημάτων. Αναλύονται τα διάφορα διαγνωστικά μέσα δίνοντας έμφαση στη μαστογραφία ως μέσο απεικόνισης του καρκίνου, στον τρόπο που παράγεται, ψηφιοποιείται και ερμηνεύεται. Τέλος γίνεται αναφορά στα πλεονεκτήματα που προκύπτουν από τη χρήση του υπολογιστή στη μαστογραφική μελέτη. Στο κεφάλαιο 2 γίνεται αναφορά στις μεθόδους ψηφιακής επεξεργασίας και ανάλυσης εικόνας που εφαρμόζονται στη μαστογραφία. Αναλύονται μια σειρά από τεχνικές βελτίωσης της ποιότητας των ψηφιακών μαστογραφιών, δίνοντας έμφαση στην έννοια του ιστογράμματος εικόνας και στις διάφορες τεχνικές τροποποίησης του. Τέλος γίνεται αναφορά στην υφή της εικόνας και στις διάφορες παραμέτρους που χρησιμοποιούνται στην ψηφιακή ανάλυση ενός μαστογραφήματος όπως επίσης και στην διαδικασία κατάταξης των διαφόρων περιοχών του σε υγιή και μη φυσιολογικά. Στο κεφάλαιο 3 αναλύεται μια άλλη ομάδα μεθόδων ανάλυσης εικόνας μαστογραφιών η οποία μπορεί να περιγραφεί ως τεχνικές ανίχνευσης ανωμαλιών. Αυτές οι μέθοδοι προσπαθούν να εντοπίσουν συγκεκριμένες ανωμαλίες, όπως οι μικροαποτιτανώσεις, οι οζώδεις σκιάσεις, ή οι αλλοιώσεις της δομής των γειτονικών ιστών μέσα στις εικόνες μαστογραφιών. Αυτές οι μέθοδοι ταξινομούνται στην ερευνητική περιοχή της επεξεργασίας εικόνας για τον εντοπισμό των ανωμαλιών στις μαστογραφίες. Στο κεφάλαιο 4 της διπλωματικής εργασίας γίνεται παρουσίαση της συγκριτικής ανάλυσης που χρησιμοποιείται για την ερμηνεία των ψηφιακών μαστογραφημάτων. Γίνεται αναφορά στα είδη της, στα στάδια από τα οποία αποτελείται καθώς και στις δυσκολίες που παρουσιάζονται κατά την εφαρμογή της. Αναλύεται η διαδικασία της συστοίχισης μαστογραφημάτων, που είναι ένα από τα πιο βασικά αλλά και συνάμα από τα πιο πολύπλοκα στάδια της συγκριτικής ανάλυσης και τέλος γίνεται εκτενής αναφορά στο συντελεστή ετεροσυσχέτισης ως μέσο για την αναγνώριση και τη συστοίχιση δισδιάστατων προτύπων. Στο κεφάλαιο 5 αναλύονται τα συστήματα ταξινόμησης προτύπων που χρησιμοποιούνται για την αναγνώριση των υπόπτων περιοχών στα ψηφιακά μαστογραφήματα. Δίνεται έμφαση στα τεχνητά νευρωνικά δίκτυα, που αποτελούν τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα συστήματα απόφασης στο χώρο αυτό, και ιδιαίτερα στα δίκτυα ακτινικών συναρτήσεων που χρησιμοποιήθηκαν στην παρούσα διπλωματική εργασία. Στο κεφάλαιο 6 περιγράφονται τρεις ξεχωριστές μελέτες. Αρχικά μελετήθηκε το πρόβλημα της συστοίχισης ψηφιακών μαστογραφιών. Το πρώτο στάδιο της συγκριτικής ανάλυσης μαστογραφημάτων, είτε αυτή είναι δίπλευρη είτε πρόσκαιρη, είναι η συστοίχιση των αντίστοιχων μαστογραφημάτων. Στο σύστημα που υλοποιήθηκε, επιδιώκουμε τη συστοίχιση μαστογραφημάτων μέσω της εξαγωγής του περιγράμματος κάθε μαστού και της ελαχιστοποίησης της διαφοράς των εμβαδών τους. Βρίσκοντας την ελάχιστη τιμή του εμβαδού μετατοπίζοντας στο χώρο την μια μαστογραφία υπολογίζουμε ταυτόχρονα και τη θέση του καλύτερου ταιριάσματος των δύο μαστογραφημάτων. Έπειτα μελετήθηκαν διάφορες τοπολογίες νευρωνικών δικτύων ακτινικών συναρτήσεων. Ως παραμέτρους –εισόδους στο νευρωνικό δίκτυο- χρησιμοποιήσαμε στατιστικούς περιγραφείς της υφής. Οι πιο απλές τεχνικές περιγραφής της υφής, με πολύ καλή απόδοση, είναι οι στατιστικές τεχνικές που βασίζονται στα ιστογράμματα των περιοχών, τις επεκτάσεις τους και τις ροπές τους. Πραγματοποιήθηκαν αξιολογήσεις του συστήματος αναγνώρισης για ροπές από 1ης έως και 15ης τάξης ώστε να βρεθεί ο αριθμός που μας εξασφαλίζει την καλύτερη απόδοση. Η καλύτερη τοπολογία του δικτύου χρησιμοποιήθηκε για την ανάπτυξη ενός συστήματος ανίχνευσης υπόπτων περιοχών σε ψηφιακές μαστογραφίες. Τέλος αναπτύσσεται διεξοδικά σύστημα ανίχνευσης υπόπτων περιοχών σε ψηφιακά μαστογραφήματα Η ταξινόμηση πραγματοποιείται με στατιστικούς περιγραφείς της υφής ενώ ο έλεγχος γίνεται μέσω χρήσης νευρωνικού δικτύου ακτινικών συναρτήσεων. Το σύστημα ανίχνευσης δίνει ως αποτέλεσμα τα αρχικά μαστογραφήματα σηματοδοτημένα με τις πλέον ύποπτες περιοχές για την ύπαρξη νεοπλασίας. Παρουσιάζονται αναλυτικά τα στάδια που ακολουθήθηκαν για τη υλοποίηση του συστήματος, τα πειραματικά αποτελέσματα, τα προβλήματα που αντιμετωπίστηκαν και τα συμπεράσματα που εξήχθησαν. / -