The development and evaluation of a medical imaging training immersive environment

Introduction A novel realistic 3D virtual reality (VR) application has been developed to allow medical imaging students at Queensland University of Technology to practice radiographic techniques independently outside the usual radiography laboratory. Methods A flexible agile development methodology was used to create the software rapidly and effectively. A 3D gaming environment and realistic models were used to engender presence in the software while tutor-determined gold standards enabled students to compare their performance and learn in a problem-based learning pedagogy. Results Students reported high levels of satisfaction and perceived value and the software enabled up to 40 concurrent users to prepare for clinical practice. Student feedback also indicated that they found 3D to be of limited value in the desktop version compared to the usual 2D approach. A randomised comparison between groups receiving software-based and traditional practice measured performance in a formative role play with real equipment. The results of this work indicated superior performance with the equipment for the VR trained students (P = 0.0366) and confirmed the value of VR for enhancing 3D equipment-based problem-solving skills. Conclusions Students practising projection techniques virtually performed better at role play assessments than students practising in a traditional radiography laboratory only. The application particularly helped with 3D equipment configuration, suggesting that teaching 3D problem solving is an ideal use of such medical equipment simulators. Ongoing development work aims to establish the role of VR software in preparing students for clinical practice with a range of medical imaging equipment.

The effect of a self-development coaching program on the psychological health and the academic performance among medical and dental students in Saudi Arabia

Observational studies have shown that medical and dental students have poor psychological health worldwide; however, few interventional studies have been used to test approaches to help students. This thesis used a randomised control trial study design to evaluate the effect of a self-development coaching program on psychological health and the academic performance among medical and dental students in Saudi Arabia. The outcomes indicated that these medical and dental students in Saudi Arabia experienced high levels of depression, anxiety and stress, and that the self-development coaching program was a promising intervention to improve students' psychological health.

Cardiologie nucléaire du 21ième siècle : nouveautés et réalités

Les maladies cardio-vasculaires demeurent une cause majeure de mortalité et morbidité dans les sociétés développées. La recherche de déterminants prédictifs d’évènements vasculaires représente toujours un enjeu d’actualité face aux coûts croissants des dépenses reliées aux soins médicaux et à l’élargissement des populations concernées, notamment face à l’occidentalisation des pays émergeants comme l’Inde, le Brésil et la Chine. La cardiologie nucléaire occupe depuis trente ans, une place essentielle dans l’arsenal des méthodes diagnostiques et pronostiques des cardiopathies. De plus, de nouvelles percées permettront de dépister d’une façon plus précoce et précise, la maladie athérosclérotique cardiaque et périphérique chez les populations atteintes ainsi qu’en prévention primaire. Nous présenterons dans cette thèse, deux approches nouvelles de la cardiologie nucléaire. La dysfonction endothéliale est considérée comme le signal pathologique le plus précoce de l’athérosclérose. Les facteurs de risques cardiovasculaires traditionnels atteignent la fonction endothéliale et peuvent initier le processus d’athérosclérose même en l’absence de lésion endothéliale physique. La quantification de la fonction endothéliale coronarienne comporte donc un intérêt certain comme biomarqueur précoce de la maladie coronarienne. La pléthysmographie isotopique, méthodologie développée lors de ce cycle d’étude, permet de quantifier la fonction endothéliale périphérique, cette dernière étant corrélée à la fonction endothéliale coronarienne. Cette méthodologie est démontrée dans le premier manuscrit (Harel et. al., Physiol Meas., 2007). L’utilisation d’un radiomarquage des érythrocytes permet la mesure du flot artériel au niveau du membre supérieur pendant la réalisation d’une hyperémie réactive locale. Cette nouvelle procédure a été validée en comparaison à la pléthysmographie par jauge de contrainte sur une cohorte de 26 patients. Elle a démontré une excellente reproductibilité (coefficient de corrélation intra-classe = 0.89). De plus, la mesure du flot artérielle pendant la réaction hyperémique corrélait avec les mesure réalisées par la méthode de référence (r=0.87). Le deuxième manuscrit expose les bases de la spectroscopie infrarouge comme méthodologie de mesure du flot artériel et quantification de la réaction hyperémique (Harel et. al., Physiol Meas., 2008). Cette étude utilisa un protocole de triples mesures simultanées à l’aide de la pléthysmographie par jauge de contrainte, radio-isotopique et par spectroscopie infrarouge. La technique par spectroscopie fut démontrée précise et reproductible quant à la mesure des flots artériels au niveau de l’avant-bras. Cette nouvelle procédure a présenté des avantages indéniables quant à la diminution d’artéfact et à sa facilité d’utilisation. Le second volet de ma thèse porte sur l’analyse du synchronisme de contraction cardiaque. En effet, plus de 30% des patients recevant une thérapie de resynchronisation ne démontre pas d’amélioration clinique. De plus, ce taux de non-réponse est encore plus élevé lors de l’utilisation de critères morphologiques de réponse à la resynchronisation (réduction du volume télésystolique). Il existe donc un besoin urgent de développer une méthodologie de mesure fiable et précise de la dynamique cardiaque. Le troisième manuscrit expose les bases d’une nouvelle technique radio-isotopique permettant la quantification de la fraction d’éjection du ventricule gauche (Harel et. al. J Nucl Cardiol., 2007). L’étude portant sur 202 patients a démontré une excellente corrélation (r=0.84) avec la méthode de référence (ventriculographie planaire). La comparaison avec le logiciel QBS (Cedar-Sinai) démontrait un écart type du biais inférieur (7.44% vs 9.36%). De plus, le biais dans la mesure ne démontrait pas de corrélation avec la magnitude du paramètre pour notre méthodologie, contrairement au logiciel alterne. Le quatrième manuscrit portait sur la quantification de l’asynchronisme intra-ventriculaire gauche (Harel et. al. J Nucl Cardiol, 2008). Un nouveau paramètre tridimensionnel (CHI: contraction homogeneity index) (médiane 73.8% ; IQ 58.7% - 84.9%) permis d’intégrer les composantes d’amplitude et du synchronisme de la contraction ventriculaire. La validation de ce paramètre fut effectuée par comparaison avec la déviation standard de l’histogramme de phase (SDΦ) (médiane 28.2º ; IQ 17.5º - 46.8º) obtenu par la ventriculographie planaire lors d’une étude portant sur 235 patients. Ces quatre manuscrits, déjà publiés dans la littérature scientifique spécialisée, résument une fraction des travaux de recherche que nous avons effectués durant les trois dernières années. Ces travaux s’inscrivent dans deux axes majeurs de développement de la cardiologie du 21ième siècle.

Characterization of Carotid Plaques with Ultrasound Non-Invasive Vascular Elastography (NIVE) : Feasibility and Correlation with High-Resolution Magnetic Resonance Imaging

L’accident vasculaire cérébral (AVC) est une cause principale de décès et de morbidité dans le monde; une bonne partie des AVC est causée par la plaque d’athérosclérose carotidienne. La prévention de l’AVC chez les patients ayant une plaque carotidienne demeure controversée, vu les risques et bénéfices ambigus associés au traitement chirurgical ou médical. Plusieurs méthodes d’imagerie ont été développées afin d’étudier la plaque vulnérable (dont le risque est élevé), mais aucune n’est suffisamment validée ou accessible pour permettre une utilisation comme outil de dépistage. L’élastographie non-invasive vasculaire (NIVE) est une technique nouvelle qui cartographie les déformations (élasticité) de la plaque afin de détecter les plaque vulnérables; cette technique n’est pas encore validée cliniquement. Le but de ce projet est d’évaluer la capacité de NIVE de caractériser la composition de la plaque et sa vulnérabilité in vivo chez des patients ayant des plaques sévères carotidiennes, en utilisant comme étalon de référence, l’imagerie par résonance magnétique (IRM) à haute-résolution. Afin de poursuivre cette étude, une connaissance accrue de l’AVC, l’athérosclérose, la plaque vulnérable, ainsi que des techniques actuelles d’imagerie de la plaque carotidienne, est requise. Trente-et-un sujets ont été examinés par NIVE par ultrasonographie et IRM à haute-résolution. Sur 31 plaques, 9 étaient symptomatiques, 17 contenaient des lipides, et 7 étaient vulnérables selon l’IRM. Les déformations étaient significativement plus petites chez les plaques contenant des lipides, avec une sensibilité élevée et une spécificité modérée. Une association quadratique entre la déformation et la quantité de lipide a été trouvée. Les déformations ne pouvaient pas distinguer les plaques vulnérables ou symptomatiques. En conclusion, NIVE par ultrasonographie est faisable chez des patients ayant des sténoses carotidiennes significatives et peut détecter la présence d’un coeur lipidique. Des études supplémentaires de progression de la plaque avec NIVE sont requises afin d’identifier les plaques vulnérables.

Simulation de radiographies à partir d'images tomodensitométriques pour l'enseignement de l'anatomie radiographique en médecine vétérinaire

L'un des principaux défis de l'interprétation radiographique réside dans la compréhension de l’anatomie radiographique, laquelle est intrinsèquement liée à la disposition tridimensionnelle des structures anatomiques et à l’impact du positionnement du tube radiogène vis-à-vis de ces structures lors de l'acquisition de l'image. Traditionnellement, des radiographies obtenues selon des projections standard sont employées pour enseigner l'anatomie radiographique en médecine vétérinaire. La tomodensitométrie − ou communément appelée CT (Computed Tomography) − partage plusieurs des caractéristiques de la radiographie en ce qui a trait à la génération des images. À l’aide d'un plug-in spécialement développé (ORS Visual ©), la matrice contenant les images CT est déformée pour reproduire les effets géométriques propres au positionnement du tube et du détecteur vis-à-vis du patient radiographié, tout particulièrement les effets de magnification et de distorsion. Afin d'évaluer le rendu des images simulées, différentes régions corporelles ont été imagées au CT chez deux chiens, un chat et un cheval, avant d'être radiographiées suivant des protocoles d'examens standards. Pour valider le potentiel éducatif des simulations, dix radiologistes certifiés ont comparé à l'aveugle neuf séries d'images radiographiques simulées aux séries radiographiques standard. Plusieurs critères ont été évalués, soient le grade de visualisation des marqueurs anatomiques, le réalisme et la qualité radiographique des images, le positionnement du patient et le potentiel éducatif de celles-ci pour différents niveaux de formation vétérinaire. Les résultats généraux indiquent que les images radiographiques simulées à partir de ce modèle sont suffisamment représentatives de la réalité pour être employées dans l’enseignement de l’anatomie radiographique en médecine vétérinaire.

Imagerie par susceptibilité magnétique appliquée aux seins

Le manuscrit suivant porte sur le développement d’une méthodologie de cartographie de la susceptibilité magnétique. Cette méthodologie a été appliquée au niveau des seins à des fins de détection de microcalcifications. Afin de valider ces algorithmes, un fantôme numérique ainsi qu’un fantôme réel ont été créés. À l’aide de ces images, les paramètres modifiables de notre méthodologie ont été ajustés. Par la suite, les problèmes reliés à l’imagerie du sein ont été explorés, tel la présence de gras ainsi que la proximité des poumons. Finalement, des images in vivo, acquises à 1.5 et 7.0 Tesla ont été analysées par notre méthodologie. Sur ces images 1.5T, nous avons réussi à observer la présence de microcalcifications. D’un autre côté, les images 7.0T nous ont permis de présenter un meilleur contraste que les images standards de magnitude.

Transforaminal versus intra-articular facet steroid injections for the treatment of cervical radiculopathy : a randomized, double-blinded, controlled study.

Cette étude a été subventionnée par le Fonds de recherche du Québec - Santé (FRQ-S, grant # 21230 – 2)

Semiautomated 3D liver segmentation using computed tomography and magnetic resonance imaging

Le foie est un organe vital ayant une capacité de régénération exceptionnelle et un rôle crucial dans le fonctionnement de l’organisme. L’évaluation du volume du foie est un outil important pouvant être utilisé comme marqueur biologique de sévérité de maladies hépatiques. La volumétrie du foie est indiquée avant les hépatectomies majeures, l’embolisation de la veine porte et la transplantation. La méthode la plus répandue sur la base d'examens de tomodensitométrie (TDM) et d'imagerie par résonance magnétique (IRM) consiste à délimiter le contour du foie sur plusieurs coupes consécutives, un processus appelé la «segmentation». Nous présentons la conception et la stratégie de validation pour une méthode de segmentation semi-automatisée développée à notre institution. Notre méthode représente une approche basée sur un modèle utilisant l’interpolation variationnelle de forme ainsi que l’optimisation de maillages de Laplace. La méthode a été conçue afin d’être compatible avec la TDM ainsi que l' IRM. Nous avons évalué la répétabilité, la fiabilité ainsi que l’efficacité de notre méthode semi-automatisée de segmentation avec deux études transversales conçues rétrospectivement. Les résultats de nos études de validation suggèrent que la méthode de segmentation confère une fiabilité et répétabilité comparables à la segmentation manuelle. De plus, cette méthode diminue de façon significative le temps d’interaction, la rendant ainsi adaptée à la pratique clinique courante. D’autres études pourraient incorporer la volumétrie afin de déterminer des marqueurs biologiques de maladie hépatique basés sur le volume tels que la présence de stéatose, de fer, ou encore la mesure de fibrose par unité de volume.

Ultrafast Echocardiography

Grâce à son accessibilité, sa polyvalence et sa sécurité, l'échocardiographie est devenue la technique d'imagerie la plus utilisée pour évaluer la fonction cardiaque. Au vu du succès de l'échographie ultrarapide par ondes planes des techniques similaires pour augmenter la résolution temporelle en échocardiographie ont été mise en oeuvre. L’augmentation de la résolution temporelle de l’échographie cardiaque au-delà des valeurs actuellement atteignables (~ 60 à 80 images par secondes), pourrait être utilisé pour améliorer d’autres caractéristiques de l'échocardiographie, comme par exemple élargir la plage de vitesses détectables en imagerie Doppler couleur limitées par la valeur de Nyquist. Nous avons étudié l'échocardiographie ultrarapide en utilisant des fronts d’ondes ultrasonores divergentes. La résolution temporelle atteinte par la méthode d'ondes divergentes a permis d’améliorer les capacités des modes d’échocardiographie en mode B et en Doppler couleur. La résolution temporelle de la méthode mode B a été augmentée jusqu'à 633 images par secondes, tout en gardant une qualité d'image comparable à celle de la méthode d’échocardiographie conventionnelle. La vitesse de Nyquist de la méthode Doppler couleur a été multipliée jusqu'à 6 fois au delà de la limite conventionnelle en utilisant une technique inspirée de l’imagerie radar; l’implémentation de cette méthode n’aurait pas été possible sans l’utilisation de fronts d’ondes divergentes. Les performances avantageuses de la méthode d'échocardiographie ultrarapide sont supportées par plusieurs résultats in vitro et in vivo inclus dans ce manuscrit.

Réduction des artéfacts de tuteur coronarien au moyen d’un algorithme de reconstruction avec renforcement des bords : étude prospective transversale en tomodensitométrie 256 coupes

Les artéfacts métalliques entraînent un épaississement artéfactuel de la paroi des tuteurs en tomodensitométrie (TDM) avec réduction apparente de leur lumière. Cette étude transversale prospective, devis mesures répétées et observateurs avec méthode en aveugle, chez 24 patients consécutifs/71 tuteurs coronariens a pour objectif de comparer l’épaisseur de paroi des tuteurs en TDM après reconstruction par un algorithme avec renforcement des bords et un algorithme standard. Une angiographie coronarienne par TDM 256 coupes a été réalisée, avec reconstruction par algorithmes avec renforcement des bords et standard. L’épaisseur de paroi des tuteurs était mesurée par méthodes orthogonale (diamètres) et circonférentielle (circonférences). La qualité d’image des tuteurs était évaluée par échelle ordinale, et les données analysées par modèles linéaire mixte et régression logistique des cotes proportionnelles. L’épaisseur de paroi des tuteurs était inférieure avec l’algorithme avec renforcement des bords comparé à l’algorithme standard, avec les méthodes orthogonale (0,97±0,02 vs 1,09±0,03 mm, respectivement; p<0,001) et circonférentielle (1,13±0,02 vs 1,21±0,02 mm, respectivement; p<0,001). Le premier causait moins de surestimation par rapport à l’épaisseur nominale comparé au second, avec méthodes orthogonale (0,89±0,19 vs 1,00±0,26 mm, respectivement; p<0,001) et circonférentielle (1,06±0,26 vs 1,13±0,31 mm, respectivement; p=0,005) et diminuait de 6 % la surestimation. Les scores de qualité étaient meilleurs avec l’algorithme avec renforcement des bords (OR 3,71; IC 95% 2,33–5,92; p<0,001). En conclusion, la reconstruction des images avec l’algorithme avec renforcement des bords génère des parois de tuteurs plus minces, moins de surestimation, et de meilleurs scores de qualité d’image que l’algorithme standard.

Correlation Between Trochlear Groove Depth and Patellar Position During Open and Closed Kinetic Chain Exercises in Subjects With Anterior Knee Pain

The purpose of this study was to correlate the trochlear shape and patellar tilt angle and lateral patellar displacement at rest and maximal voluntary isometric contraction (MVIC) exercises during open (OKC) and closed kinetic chain (CKC) in subjects with and without anterior knee pain. Subjects were all women, 20 who were clinically healthy and 19 diagnosed with anterior knee pain. All subjects were evaluated and subjected to magnetic resonance exams during OKC and CKC exercise with the knee placed at 15, 30, and 45 degrees of flexion. The parameters evaluated were sulcus angle, patellar tilt angle and patellar displacement using bisect offset. Pearson's r coefficient was used, with p < .05. Our results revealed in knee pain group during CKC and OKC at 15 degrees that the increase in the sulcus angle is associated with a tilt increase and patellar lateral displacement. Comparing sulcus angle, patellar tilt angle and bisect offset values between MVIC in OKC and CKC in the knee pain group, it was observed that patellar tilt angle increased in OKC only with the knee flexed at 30 degrees. Based on our results, we conclude that reduced trochlear depth is correlated with increased lateral patellar tilt and displacement during OKC and CKC at 15 degrees of flexion in people with anterior knee pain. By contrast, 30 degrees of knee flexion in CKC is more recommended in rehabilitation protocols because the patella was more stable than in other positions.

The development and characterization of two types of chronic responses in irradiated mouse colon

The hypothesis to be tested is that there are two distinct types of chronic responses in irradiated normal tissues, each resulting from damage to different cell populations in the tissue. The first is a sequala of chronic epithelial depletion in which the tissue's integrity cannot be maintained, i.e. a "consequential" chronic response. The other response is due to cell loss in the connective tissue and/or vascular stroma, i.e. a "primary" chronic response. The purpose of this study was to test the hypothesis in the murine colon by first, establishing a model of each chronic response and then, by determining whether the responses differed in timing of expression, histology, and expression of specific collagen types. The model of late damage used was colonic obstructions/strictures induced by a single dose of 27 Gy ("consequential" response) and two equal doses of 14.75 Gy (t = 10 days) ("primary" response). "Consequential" lesions appeared as early as 5 weeks after 27 Gy and were characterized by a deep mucosal ulceration and a thickened fibrotic serosa containing excessive accumulations of collagen types I and III. Both types were commingled in the scar at the base of the ulcer. Fibroblasts were synthesizing pro-collagen types I and III mRNA 10 weeks prior to measurable increases in collagen. A significant decrease in the ratio of collagen types I:III was associated with the "consequential" response at 4-5 months post-irradiation. The "primary" response, on the other hand, did not appear until 40 weeks after the split dose even though the total dose delivered was approximately the same as that for the "consequential" response. The "primary" response was characterized with an intact mucosa and a thickened fibrotic submucosa which contained excessive amounts of only collagen type I. An increased number of fibroblasts were synthesizing pro-collagen type I mRNA nearly 25 weeks before collagen type I levels were increased. The "primary" response lesion had a significantly elevated collagen type I:III ratio at 10-13 months post-irradiation. These data show a clear difference between the two chronic response and suggest that not all chronic responses share a common pathogenesis, but depend on the cell population in the tissue that is damaged. ^

Radiolabeled human monoclonal IgM for intracompartmental cancer therapy

Radioimmunotherapy (RIT) with i.v. administered radiolabeled IgG can selectively irradiate tumor cells in vivo. However, it only provides effective therapy for lymphomas. Intracompartmental RIT with radiolabeled human monoclonal IgM may allow curative treatment of solid tumors by increasing tumor deposition of radioactivity, reducing systemic toxicity and allowing repeated administration. This hypothesis was tested in nude mouse models with IgM radiolabeled with indium-111 $\rm(\sp{111}In)$ or yttrium-90 $\rm(\sp{90}Y).$ The use of two radioisotopes, $\rm\sp{111}In$ for imaging and $\rm\sp{90}Y$ for therapy, allow for more quantitative and cautious development of RIT.^ Radiolabled 2B12, an IgM reactive with human ovarian carcinomas was tested by i.v. and intraperitoneal (i.p.) administration in nude mice bearing i.p. nodules of a human ovarian carcinoma cell line (SKOV3 NMP2). Radiolabeled CR4E8, an IgM reactive with human squamous cell carcinomas was tested by i.v. and intralesional (i.l.) administration in nude mice bearing subcutaneous tumors of a human head and neck squamous cell carcinoma cell line (886). These two models were selected to test proof of concept. Radiolabeled irrelevant IgM (CH-1B9), and $\rm\sp{90}Y$-aggregate served as specificity controls. Biodistribution was performed by excising, weighing and then measuring the radioactivity of tumor and normal organs. Therapy was conducted with i.p. $\rm\sp{90}Y$-labeled 2B12 using both single and fractionated administration and with i.l. $\rm\sp{90}Y$-labeled CR4E8 using single administration. Mice were monitored for tumor response, survival and systemic toxicity.^ Intracompartmental administration of radiolabeled IgM produced immediate high and prolonged tumor deposition of radioactivity with low normal tissue uptake. In contrast, i.v. administration resulted in low tumor, but high liver and spleen uptake. Similar biodistributions were demonstrated for $\rm\sp{111}In$- and $\rm\sp{90}Y$-labeled IgM. Intraperitoneal therapy with $\rm\sp{90}Y$-labeled 2B12 increased survival by approximately 12 days for every 100 $\rm\mu Ci$ of activity without significant toxicity for single (0-300 $\rm\mu Ci)$ and fractionated (150-510 $\rm\mu Ci)$ administration. Intralesional therapy with $\rm\sp{90}Y$-labeled CR4E8 (150-400 $\rm\mu Ci)$ induced prolonged complete regressions. Significant local or systemic toxicity was not observed.^ Intracompartmental RIT with radiolabeled tumor-reactive human monoclonal IgM can selectively irradiate tumor cells. Intracompartmental radiolabled IgM can significantly extend the survival of treated mice with minimal toxicity. It deserves further development as a new cancer therapy. ^

Epidemiology of secondary leukemia with reference to chromosomal abnormalities

Secondary acute myeloid leukemia (AML) and myelodysplastic syndrome (MDS) have been recognized as one of the most feared long-term complications of cancer therapy. The aim of this case-control study was to determine the prevalence of chromosomal abnormalities and family history of cancer among secondary AML/MDS cases and de novo AML/MDS controls. Study population were 332 MD Anderson Cancer Center patients who were registered between 1986 and 1994. Cases were patients who had a prior invasive cancer before diagnoses of AML/MDS and controls were de novo AML/MDS. Cases (166) and controls (166) were frequency matched on age $\pm$5 years, sex and year of diagnosis of leukemia. Cytogenetic data were obtained from the leukemia clinic database of MD Anderson Cancer Center and data on family history of cancer and other risk factors were abstracted from the patients' medical record. The distribution of AML and MDS among cases was 58% and 42% respectively and among controls 67% and 33% respectively. Prevalence of chromosomal abnormalities were observed more frequently among cases than controls. Reporting of family history of cancer were similar among both groups. Univariate analysis revealed an odds ratio (OR) of 2.8 (95% CI 1.5-5.4) for deletion of chromosome 7, 1.9 (95% CI 0.9-3.8) for deletion of chromosome 5, 2.3 (95% CI 0.8-6.2) for deletion of 5q, 2.0 (95% CI 1.0-4.2) for trisomy 8, 1.3 (95% CI 0.8-2.1) for chromosomal abnormalities other than chromosome 5 or 7 and 1.3 (95% CI 0.8-2.0) for family history of cancer in a first degree relative. The OR remained significant for deletion of chromosome 7 (2.3, 95% CI 1.1-4.8) after adjustment for age, alcohol, smoking, occupation related to chemical exposure and family history of cancer in a first degree relative. Of the 166 secondary AML/MDS patients 70% had a prior solid tumor and 30% experienced hematological cancers. The most frequent cancers were breast (21.1%), non-Hodgkin lymphoma (13.3%), Hodgkin's disease (10.2%), prostate (7.2%), colon (6%), multiple myeloma (3.6%) and testes (3.0%). The majority of these cancer patients were treated with chemotherapy or radiotherapy or both. Abnormalities of chromosome 5 or 7 were found to be more frequent in secondary AML/MDS patients with prior hematological cancer than patients with prior solid tumors. Median time to develop secondary AML/MDS was 5 years. However, secondary AML/MDS among patients who received chemotherapy and had a family history of cancer in a first degree relative occurred earlier (median 2.25 $\pm$ 0.9 years) than among patients without such family history (median 5.50 $\pm$ 0.18 years) (p $<$.03). The implication of exposure to chemotherapy among patients with a family history of cancer needs to be further investigated. ^

Statistical characterization and development of summary measures of non-normal distributions of nuclear morphometry data from prostate cancer cells for use as prognostic indicators

Nuclear morphometry (NM) uses image analysis to measure features of the cell nucleus which are classified as: bulk properties, shape or form, and DNA distribution. Studies have used these measurements as diagnostic and prognostic indicators of disease with inconclusive results. The distributional properties of these variables have not been systematically investigated although much of the medical data exhibit nonnormal distributions. Measurements are done on several hundred cells per patient so summary measurements reflecting the underlying distribution are needed.^ Distributional characteristics of 34 NM variables from prostate cancer cells were investigated using graphical and analytical techniques. Cells per sample ranged from 52 to 458. A small sample of patients with benign prostatic hyperplasia (BPH), representing non-cancer cells, was used for general comparison with the cancer cells.^ Data transformations such as log, square root and 1/x did not yield normality as measured by the Shapiro-Wilks test for normality. A modulus transformation, used for distributions having abnormal kurtosis values, also did not produce normality.^ Kernel density histograms of the 34 variables exhibited non-normality and 18 variables also exhibited bimodality. A bimodality coefficient was calculated and 3 variables: DNA concentration, shape and elongation, showed the strongest evidence of bimodality and were studied further.^ Two analytical approaches were used to obtain a summary measure for each variable for each patient: cluster analysis to determine significant clusters and a mixture model analysis using a two component model having a Gaussian distribution with equal variances. The mixture component parameters were used to bootstrap the log likelihood ratio to determine the significant number of components, 1 or 2. These summary measures were used as predictors of disease severity in several proportional odds logistic regression models. The disease severity scale had 5 levels and was constructed of 3 components: extracapsulary penetration (ECP), lymph node involvement (LN+) and seminal vesicle involvement (SV+) which represent surrogate measures of prognosis. The summary measures were not strong predictors of disease severity. There was some indication from the mixture model results that there were changes in mean levels and proportions of the components in the lower severity levels. ^