Algoritmi pentru prelucrarea fuzzy-haotica a imaginilor de la un
Algoritmi pentru prelucrarea fuzzy-haotica a imaginilor de la un
Algoritmi pentru prelucrarea fuzzy-haotica a imaginilor de la un
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Proiect nr. 12096/01.10.2010Titlu proiect:<strong>Algoritmi</strong> <strong>pentru</strong> <strong>prelucrarea</strong> <strong>fuzzy</strong>-<strong>haotica</strong> a<strong>imaginilor</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>un</strong> analizor multispectralutilizabil in <strong>de</strong>pistarea precoce a canceruluiCoordonator/director <strong>de</strong> proiect:Prof.dr.ing. Gheorghe GAVRILOAIA –Universitatea din Pitesti
DATE INITIALE (1)• Parteneri in consortiu:- Universitatea din Pitesti;- Universitatea <strong>de</strong> Medicina si Farmacie “C.Davi<strong>la</strong>” din Bucuresti;- Institutul Oncologic “Prof.dr. Al. Trestioreanu” –Bucuresti;- Aca<strong>de</strong>mia Tehnica Militara din Bucuresti.• Buget initial/cofinantare = 2000000/0;• Buget utilizat: 396387 (19,82%);• Adresa web f<strong>un</strong>ctiona<strong>la</strong> a proiectului:http://www.sentinel.upit.ro/ sauhttp://www.upit.ro/in<strong>de</strong>x.php?i=2207;
Imagini zone tumorale:scintigrafie,ecografie,IR
Date initiale (2)• Obiectivul/rezultatul final al proiectului:Realizarea <strong>un</strong>ui aparat electronic dotat cu inteligenta artificia<strong>la</strong> care sa permita, cu <strong>un</strong>grad ridicat <strong>de</strong> incre<strong>de</strong>re, <strong>de</strong>pistarea precoce a cancerului <strong>de</strong> catre personalul medical;• Elemente <strong>de</strong> noutate;- este primul aparat medical complet neinvaziv;- este singurul aparat medical care <strong>de</strong>celeaza fiintele vii;- se poate utiliza <strong>pentru</strong> indicarea <strong>un</strong>or posibile afecti<strong>un</strong>i maligne ale tiroi<strong>de</strong>i, pieptuluisau pielii in stadii incipiente, T1;- investigheaza sonic, in adancime, si termic, <strong>la</strong> suprafata pielii;- permite screening-ul personalului cu afecti<strong>un</strong>i tiroidiene: tiroidite si tumori malignesau benigne (varianta propusa <strong>pentru</strong> continuarea proiectului);- permite luarea <strong>un</strong>or <strong>de</strong>cizii tip <strong>fuzzy</strong> pe imagini termice (analiza pe conste<strong>la</strong>tiatermica folosind datele experientale furnizate <strong>de</strong> medici imagisti specializati in ecografiesi scintigrafie);- permite urmarirea evolutiei haotice a <strong>un</strong>ei zone tumorale cu evaluarea dimensi<strong>un</strong>iifractalice si a <strong>la</strong>c<strong>un</strong>aritatii;- permite generarea semnaturii termice a <strong>un</strong>ei regi<strong>un</strong>i <strong>de</strong> interes <strong>de</strong> pe corpul uman <strong>la</strong><strong>un</strong> pret <strong>de</strong> cost mic cu rezolutii termice si spatiale ridicate (mai b<strong>un</strong>e <strong>de</strong>cat cele ale <strong>un</strong>eicamere <strong>de</strong> termovizi<strong>un</strong>e);- poate p<strong>un</strong>e in evi<strong>de</strong>nta neop<strong>la</strong>zii superficiale cu diametrul sub 1 cm;- va lucra complementar cu aparatura medica<strong>la</strong> existenta (ecografe, FNA, scintigrafe,CT, MRI, PET/CT), fiind <strong>de</strong> fapt - initiatorul investigatiilor medicale <strong>de</strong> natura tumora<strong>la</strong>;- posibil a genera noi directii <strong>de</strong> cercetare stiintifica prin masurarea componentelorcaldurii corpului uman transmise prin radiatie si convectie, conductie (!!)- genereaza imaginea termica, semnatura, <strong>un</strong>ui obiect 3D (!? varianta initia<strong>la</strong>);- e<strong>la</strong>borarea <strong>un</strong>ui mo<strong>de</strong>l generic original al g<strong>la</strong>n<strong>de</strong>i tiroi<strong>de</strong>;- mo<strong>de</strong><strong>la</strong>rea proiectiei pe pielea gatului a imaginii termice a <strong>un</strong>ei tumori malignefolosind <strong>un</strong> mo<strong>de</strong>l generic original <strong>de</strong> tiroida in ve<strong>de</strong>rea analizei dimensi<strong>un</strong>ilor nodulilorce pot fi sesizati prin investigatii termice;- testarea sonica si analiza rasp<strong>un</strong>sului <strong>la</strong> impuls scurt al g<strong>la</strong>n<strong>de</strong>i tiroi<strong>de</strong> cu si faranoduli (rezonante sonice);• Beneficiarii rezultatelor: medicii <strong>de</strong> familie• Potentialul <strong>de</strong> aplicare in economie: prin sesizarea precoce a <strong>un</strong>eieventuale afecti<strong>un</strong>i tumorale creste enorm rata <strong>de</strong> supravietuire si, ca urmare,posibilitatea <strong>de</strong> a fi activ in campul m<strong>un</strong>cii
Stadiul <strong>de</strong> realizare al proiectului in 2010• Buget: 218428;• Cofinantare: 0;• Activitati efectuate:O posibi<strong>la</strong> “etalonare termica” dupa imaginile ecografice siscintigrafice ?Grupate, activitatile etapei s-au focalizat pe:- e<strong>la</strong>borarea software-ului <strong>pentru</strong> achizitia in timp real a <strong>imaginilor</strong>termice;- analiza comparativa, <strong>pentru</strong> zone tumorale mari, a <strong>imaginilor</strong>ultras<strong>un</strong>ete – termovizi<strong>un</strong>e si scintigraf – termovizi<strong>un</strong>e;- evaluarea parametrilor amprentelor termice <strong>pentru</strong> neop<strong>la</strong>zii <strong>de</strong>diagnostic c<strong>un</strong>oscut si formu<strong>la</strong>rea <strong>de</strong> ipoteze privind reprezentareaneop<strong>la</strong>ziilor in conste<strong>la</strong>tiile ultras<strong>un</strong>ete, radiatii nucleare, termovizi<strong>un</strong>e;- completarea bazei <strong>de</strong> date cu valorile masurate pre- si postoperator(Parhon si IOB);- proiectare si actualizare pagina Web;- diseminarea rezultatelor <strong>la</strong> conferinte specifice importante;• Achizitii realizate: componentele speciale (termocupluriultrasensibile -Exergen si amplificatoare instrumentale AD, din SUA)<strong>pentru</strong> realizarea mo<strong>de</strong>lului <strong>de</strong> <strong>la</strong>borator si componente <strong>pentru</strong>calcu<strong>la</strong>tor (<strong>de</strong> ex., HDD <strong>de</strong> capacitate mare <strong>pentru</strong> stocare imagini)
Modul <strong>de</strong> implicare a tinerilor cercetatoriActivitatea <strong>de</strong> formare a tinerilor specialisti constituie o prioritate in acest proiect.- se af<strong>la</strong> sub coordonarea directa a cel putin <strong>un</strong> specialist din fiecare <strong>un</strong>itate <strong>de</strong>cercetare implicata:A- Ionescu L, Iana G. si Raducu M. coordonati <strong>de</strong> Gh. Serban, E. Sofron si Gh.Gavriloaia;B- Handra C-M., Ne<strong>de</strong>ltcheva-Petrova E. si Popescu A-I coordonate <strong>de</strong>Ghemigean A-M;C- Carstea D., Neamtu C. si Stefan cel Mare T., coordonati <strong>de</strong> Gavriloaia Gh.,Anton L. si Stoica A.;D- Fumarel R.si Moldovan L. coordonati <strong>de</strong> Pal A. si Gherghe M.;- participa <strong>la</strong> masuratori ecografice – termografice = B siscintigrafice-termografice = D;- participa <strong>la</strong> e<strong>la</strong>borari baze <strong>de</strong> date si prelucrari <strong>de</strong> date =A si C;- proiectare si intretinere pagina web =A;- participa <strong>la</strong> e<strong>la</strong>borari <strong>de</strong> studii = A-D;- participarea <strong>la</strong> cursuri <strong>de</strong> perfecţionare in ecografie = B;- participa <strong>la</strong> lucrari <strong>pentru</strong> sesi<strong>un</strong>i <strong>de</strong> com<strong>un</strong>icari = A- D;- urmeaza a participa <strong>la</strong> cursuri <strong>de</strong> scurta durata ( a fost <strong>de</strong>pus proiect <strong>de</strong>cooperare bi<strong>la</strong>tera<strong>la</strong>: Romania-Grecia);- e<strong>la</strong>borari teze <strong>de</strong> doctorat in domeniul proiectului: Carstea D., Neamtu C.,Handra C-M., Ne<strong>de</strong>ltcheva-Petrova E. si Popescu A-I;
Indicatori <strong>de</strong> rezultat, conf. HG 475/20071. Numar <strong>de</strong> cereri <strong>de</strong> brevete <strong>de</strong>puse in urma proiectelor =1, din care:a) Nationale =1;2. Numar <strong>de</strong> articole publicate in urma proiectelor =11, din care:a) in reviste in<strong>de</strong>xate ISI = 1;b) in reviste in<strong>de</strong>xate in alte baze <strong>de</strong> date internationale rec<strong>un</strong>oscute = 10;3. Numar <strong>de</strong> articole acceptate spre publicare in urma proiectelor = 2, din care:a) in reviste in<strong>de</strong>xate ISI = 1 ;b) in reviste in<strong>de</strong>xate in alte baze <strong>de</strong> date internationale rec<strong>un</strong>oscute =14. Numarul mediu <strong>de</strong> pozitii echivalente cu norma intreaga pe proiect =18,din care:a) doctoranzi = 6b) postdoctorat = 55. Mobilitati internationale = 3,1 om x l<strong>un</strong>a, din care:internationale = 2,3 om x l<strong>un</strong>a6. Valoarea investitiilor in echipamente <strong>pentru</strong> proiecte = 3,2 mii RON7. Numar retele <strong>de</strong> cercetare sustinute = 2 (UPIT si ATM)8. Directii <strong>de</strong> cercetare1.Tehnologia Informatiei si Com<strong>un</strong>icatii- Nr. <strong>de</strong> tehnologii IT performante =1;- Nr. meto<strong>de</strong>/sisteme <strong>de</strong> inteligenta artificia<strong>la</strong> =1.4. Sănătate- Nr. meto<strong>de</strong> pe baze mo<strong>de</strong>rne <strong>de</strong> investigatie in medicina = 1Acceptarea sustinerii si publicarii in revistele com<strong>un</strong>itatii stintifice internationale, indomeniile specializate: electronica medica<strong>la</strong>, cancerul <strong>de</strong> tiroida si dinamica flui<strong>de</strong>lor, asolutiilor teoretice originale care mo<strong>de</strong>leaza si simuleaza f<strong>un</strong>ctionarea <strong>un</strong>or parti dinaparatul propus, constituie argumente ce pot reprezenta precursori <strong>pentru</strong> garantareaobtinerii rezultatului final propus.De asemenea, au fost efectuate multe simu<strong>la</strong>ri pe mo<strong>de</strong>lul geometric al tiroi<strong>de</strong>i, mo<strong>de</strong>lpropus <strong>de</strong> noi, din care a rezultat ca modificarile morfologice ale tiroi<strong>de</strong>i, structurimaligne, cu diametre mici, aproximativ 1 cm pot crea semnaturi termice evi<strong>de</strong>ntiabile pepielea gatului, ceea ce reprezinta precursori in diagnosticarea precoce a canceruluitiroidian.
Articole prezentate in 2010 <strong>la</strong> sesi<strong>un</strong>i nationale si internationale1 Denumire: “XVI-th International Symposium for Design and Technology in ElectronicPackaging, SIITME -2010” Perioada <strong>de</strong>sfasurarii si locul <strong>de</strong>sfasurarii: , Pitesti, 23-26 sept. 2010Programul evenimentului: http://www.siitme.ro/wp/?page_id=29Titlul lucrarii si autorii: Evaluation of Microwave Electromagnetic Field Absorbed byHuman Thyroid G<strong>la</strong>nd Gh. Gavriloaia, G. Serban, E. Sofron, M.-R. Gavriloaia, A.-M.GhemigeanDate <strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificare: IEEE –Xplore, ISSN 1680-07372. Denumire: The 15th IEEE Mediterranean Electrotechnical Conference, Melecon 2010,Perioada <strong>de</strong>sfasurarii si locul <strong>de</strong>sfasurarii: 25-28 aprilie 2010, Valletta. MaltaProgramul evenimentului: http://www.melecon2010.org/Titlul lucrarii si autorii: The influence of a malignant nodule on resonance frequencies ofthe thyroid g<strong>la</strong>nd Gavriloaia, G.; Ghemigean, A.-M. Gavriloaia, M.-R.Date <strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificare: IEEE –Xplore, INSPEC Accession Number: 114598623 Denumire ,,14th International Thyroid Congress”, Perioada <strong>de</strong>sfasurarii si locul<strong>de</strong>sfasurarii: Paris, Franta, 10-18 sept. 2010Programul evenimentului: http://www.itc2010.com/Titlul lucrarii si autorii: A New Method for Early Thyroid Nodule Detection G. V.Gavriloaia, M. Gherghe, M.-R. GavriloaiaDate <strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificare: ISSN 0932-60224 Denumire: “The Vth European Conference on Computational Fluid Dynamics-ECCOMAS 2010” Perioada <strong>de</strong>sfasurarii si locul <strong>de</strong>sfasurarii: , Lisabona, 14-17 i<strong>un</strong>ie 2010Programul evenimentului: http://www.eccomas-cfd2010.org/Titlul lucrarii si autorii: Investigation by acoustic resonance of human body Gheorghe V.Gavriloaia*, Mariuca-Roxana G. GavriloaiaDate <strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificare: ISBN 978-989-96778-1-45. Denumire: 32nd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicineand Biology Society Perioada <strong>de</strong>sfasurarii si locul <strong>de</strong>sfasurarii: 31.08-04.09 Buenos Aires,Programul evenimentului: http://embc2010.embs.org/Titlul lucrarii si autorii: Multispectral acoustic investigation of a thyroid geometricalmo<strong>de</strong>l Gavriloaia G, Gavriloaia M-R;Date <strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificare : PubMed si IEEE –Xplore, Digital Object I<strong>de</strong>ntifier:10.1109/IEMBS.2010.5626373 ,Publication Year: 2010 ,Page(s): 585 -588, ISSN: 1557-170X6. Denumire: “Advanced Topics in Optoelectronics, Microelectronics andNanotechnologies, ATOM-N 2010”, Perioada <strong>de</strong>sfasurarii si locul <strong>de</strong>sfasurarii: 26-29 august2010, ConstantaProgramul evenimentului: http://www.atom-N 2010.ro/Titlul lucrarii si autorii: Thermal Efect of Microwave Antenna Radiation on a GenericMo<strong>de</strong>l of Thyroid G<strong>la</strong>nd Gh. Gavriloaia, M-R Gavriloaia, A-M GhemigeanDate <strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificare: SPIE- ISSN 2067 – 158 X7. Denumire: Advanced Topics in Optoelectronics, Microelectronics andNanotechnologies, ATOM-N 2010, Perioada <strong>de</strong>sfasurarii si locul <strong>de</strong>sfasurarii: 26-29 august2010, Constanta,Programul evenimentului: http://www.atom-n2010.ro/
Titlul lucrarii si autorii: Using Fractal Analyze of Thermal Signatures for ThyroidDisease Evaluation Gh. Gavriloaia, E. Sofron, M-R Gavriloaia, A-M GhemigeanDate <strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificare: SPIE, ISSN 2067 – 158 X8. Denumire: 12th European Workshop on Cytogenetics and Molecu<strong>la</strong>r Genetics of SolidTumors Perioada <strong>de</strong>sfasurarii si locul <strong>de</strong>sfasurarii: 3-6 J<strong>un</strong>e 2010, Nijmegen, The Nether<strong>la</strong>ndsProgramul evenimentului: http://www.ewcmst.org/Titlul lucrarii si autorii: Interaction of solid malignant tumors with optical beams M.Pascu, R. Fumarel, M. GhergheDate <strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificare: ISBN: 978-90-373-0386-59. Denumire: Al treilea congres national <strong>de</strong> medicina nucleara cu participareinternationa<strong>la</strong>, Bucuresti, 2010 Perioada <strong>de</strong>sfasurarii si locul <strong>de</strong>sfasurarii: 17 - 19 Noiembrie2010, Bucuresti, RomaniaProgramul evenimentului: http://www.srmn.ro/in<strong>de</strong>x.php/evenimente/congres-mn-2010/Titlul lucrarii si autorii: Aportul Limfoscintigrafiei in Localizarea Preoperatorie aGanglionului Santine<strong>la</strong> in Cancerul Mamar Mire<strong>la</strong> Gherghe, Luminita Moldovan, CristinaPetroiu, C Bor<strong>de</strong>a, A Blidaru, Gh GavriloaiaDate <strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificare: Volum conferinta, F.N.10. Denumire: Al treilea congres national <strong>de</strong> medicina nucleara cu participareinternationa<strong>la</strong>, Bucuresti,2010 Perioada <strong>de</strong>sfasurarii si locul <strong>de</strong>sfasurarii: 17 - 19 Noiembrie2010, Bucuresti, RomaniaProgramul evenimentului: : http://www.srmn.ro/in<strong>de</strong>x.php/evenimente/congres-mn-2010/Titlul lucrarii si autorii: Ipoteza Privind Posibilitatea Cresterii Eficientei RadioterapieiIzotopice a Neop<strong>la</strong>smului Tiroidian Operat prin Fotostimu<strong>la</strong>re Reversibi<strong>la</strong> RaduFumarel, Mire<strong>la</strong> Gherghe, Gheorghe Gavriloaia, Cristina Petroiu ,Valentina NegoitaDate <strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificare: Volum conferinta, F.N.11. Denumire: Conferinta Societatii Romane <strong>de</strong> Radioterapie si Zilele Medicale aleInstitutului Oncologic "Prof. Dr. Alexandru Trestioreanu" Bucuresti Perioada<strong>de</strong>sfasurarii si locul <strong>de</strong>sfasurarii: 18 - 20 noiembrie 2010 – Bucuresti, RomaniaProgramul evenimentului: http://conferintaiob.ecore.ro/program-<strong>de</strong>taliatTitlul lucrarii si autorii: Aportul ecografiei cu substanta <strong>de</strong> contrast in diagnosticultumorilor maligne Mire<strong>la</strong> Gherghe, Luminita Moldovan, Alexandru BlidaruDate <strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificare: Volum conferinta, F.N.12. Denumire: Conferinta Societatii Romane <strong>de</strong> Radioterapie si Zilele Medicale aleInstitutului Oncologic "Prof. Dr. Alexandru Trestioreanu" Bucuresti Perioada<strong>de</strong>sfasurarii si locul <strong>de</strong>sfasurarii: 18 - 20 noiembrie 2010 – Bucuresti, RomaniaProgramul evenimentului: http://conferintaiob.ecore.ro/program-<strong>de</strong>taliatTitlul lucrarii si autorii: Aportul limfoscintigrafiei in localizarea preoperatorie aganglionului santine<strong>la</strong> in cancerul mamar Mire<strong>la</strong> Gherghe, Luminita Moldovan, CristinaPetroiu, Cristian Bor<strong>de</strong>a, Alexandru BlidaruDate <strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificare: Volum conferinta, F.N.
Activitati prevazute a se realiza in 2011 (conf. P.R.)• Obiective si rezultate: realizarea practica a dispozitivului electronic<strong>pentru</strong> <strong>de</strong>tectia precoce a anomaliilor tiroidiene <strong>de</strong> tip malign (mo<strong>de</strong>l<strong>de</strong>monstrator);• Buget acceptat initial <strong>pentru</strong> anul 2011 = 918384;• Buget propus <strong>pentru</strong> anul 2011 = 918384;• Elemente <strong>de</strong> originalitate: se mentin cele initiale (numai <strong>pentru</strong>g<strong>la</strong>nda tiroida, fara cautarea automata a regi<strong>un</strong>ii <strong>de</strong> interes si testarearezonatelor sonice);• Activitati:- proiectarea schemei <strong>de</strong> principiu, simu<strong>la</strong>rea f<strong>un</strong>ctionarii;- stabilirea algorimului <strong>de</strong> evaluare <strong>fuzzy</strong> al potentialului oncologic dinconste<strong>la</strong>tia semnaturii termice (regi<strong>un</strong>ea <strong>de</strong> interes se va selecta manual);- realizarea mo<strong>de</strong>lului <strong>de</strong>monstrator, soft si hard ;- stabilirea si aprobarea algoritmului <strong>de</strong> investigatie a pacientilor <strong>pentru</strong><strong>de</strong>tectia precoce a cancerului;- completarea bazei <strong>de</strong> date cu valorile masurate scinti – eco- termo;- compararea <strong>imaginilor</strong> termo <strong>de</strong> <strong>la</strong> camera IR cu cele <strong>de</strong> <strong>la</strong><strong>de</strong>monstrator;- testarea loca<strong>la</strong>, pre- si postoperator, a analizorului dotat cu inteligentaartificia<strong>la</strong>;-optimizarea algoritmului <strong>de</strong> procesare <strong>fuzzy</strong> –<strong>haotica</strong> a semnaturiitermice;- <strong>de</strong>monstrarea f<strong>un</strong>cţionalităţii şi utilităţii mo<strong>de</strong>lului <strong>de</strong>monstrator;- participarea tinerilor absolvenţi <strong>la</strong> ateliere <strong>de</strong> lucru şi cursuri <strong>de</strong>perfecţionare (posibil daca se aproba proiectul bi<strong>la</strong>teral cu Univ. Patras,Grecia);- diseminarea şi publicarea rezultatelor;- atribuirea drepturilor <strong>de</strong> proprietate intelectuală si <strong>de</strong>p<strong>un</strong>erea <strong>de</strong>brevete;- organizare workshop si gasirea solutiilor optime <strong>de</strong> fabricatie.