Platforma do przetwarzania zdjęć tomografii komputerowej mózgu ...

PLATFORMA DO PRZETWARZANIA ZDJĘĆ TOMOGRAFIIKOMPUTEROWEJ MÓZGU ORAZ ZDJĘĆ MAMMOGRAFICZNYCHWSPOMAGAJĄCA DIAGNOZOWANIE CHORÓBMiędzynarodowa Konferencja Naukowa Studentów Uczelni Medycznych.Kraków, 2009Joanna Jaworek, Eliasz KańtochKN Bioinżynierii IMPLANT EMBS Student Club Poland

Plan prezentacji: Cel pracy Badanie mammograficzne Badanie tomografii komputerowej mózgu Możliwości aplikacji Prezentacja interfejsu użytkownika Przykładowe badanie EHR i medyczna baza danych

Badanie mammograficzne Mammografia jest radiologiczną metodą badaniasutka, czyli gruczołu piersiowego. Wykorzystuje różnicę pochłaniania promieni Xprzechodzących przez poszczególne tkanki.Badanie mammograficzne wykrywa: Zmiany patologiczne (torbiele, rak) Zwapnienia Poszerzenia żył Pogrubienia skóry Powiększenie węzłów chłonnych

Badanie tomografii komputerowej:Tomografia komputerowa (CT) jest rodzajemtomografii rentgenowskiej, metodą diagnostycznąpozwalającą na uzyskanie obrazów tomograficznych(przekrojów) badanego obiektu.Badanie CT mózgu wykrywa: Zmiany patologiczne (torbiele, guzy) Zwapnienia Stany zapalne, urazywww.wikipedia.pl

Możliwości programu Wczytanie zdjęć wnajpopularniejszych formatach(m.in. jpg, DICOM) Automatyzacja badania zwykorzystaniem systemueksperckiego Możliwość zapisywania badania wrazz opisem Wyszukiwanie podobnychprzypadków z wykorzystaniem BazyDanych Rejestr pacjenta w postacielektronicznejwww.wikipedia.pl

Przedstawienie interfejsu użytkownikaZdjęcie zbadaniaWynikbadaniaZapis doMedycznejBazy DanychOpislekarzaradiologa

Przykładowy wynik działania programuŁatwiejszediagnozowaniePrzetworzeniePacjent z guzemw obrębie płataczołowego

Program eksperckiSystem ekspercki (funkcjonują też nazwy system ekspertowy, systemz bazą wiedzy) jest to program wspomagający korzystanie z wiedzy iułatwiający podejmowanie decyzji.ZwiększeniemożliwościaplikacjiWspomaganiedecyzjiDostarczanierad i zaleceń

Współczynniki cyrkularnościW celu oceny ryzyka i zaawansowania danej zmiany zostałstworzony prosty algorytm systemu eksperckiego,który naśladuje postępowanie lekarza podczas oceny zmiany.W celu oceny ryzyka, algorytm uwzględnia dwa współczynniki cyrkularności: współczynnik zmiany zbliżającej się do okręgu – jeżeli zmiana zbliża się dookręgu, wtedy istnieje dużo mniejsze prawdopodobieństwo przerzutów. współczynnik poszarpania krawędzi- współczynnik określa na ile danazmiana jest groźna i jakie jest prawdopodobieństwo przerzutów.Połączenie wyników dwóch współczynników daje dopiero dobry wynik!!Im współczynnik bliższy jest wartości 1 tym zmiana łagodniejsza.Konsultacje: prof. Andrzej UrbanikKatedra Radiologii UJ CM

Współczynniki cyrkularnościWspółczynniki pozwalają określić stopień zaawansowania zmiany.Każdy z tych parametrów jeżeli funkcjonuje oddzielnie daje namniepoprawne wyniki. Weźmy pod uwagę dwa przypadki:

Algorytm -współczynnik poszarpane krawędzieTworzymy macierz 3x3,Ilość posz =0Tworzymy tablicę współczynnikówkonturu zmianyIteracjaBrak zmianyznaku - brakposzarpaniaSprawdzamywartości otoczeniaBadamy otoczenieKrawędź ograniczonaprzez inne tkankiWykluczamy istnienieinnej tkanki/kościRozpoznanieposzarpania,Ilosc posz +1

Porównanie działania współczynników -15 zdjęć15 zdjęć określających wsp. Cyrkularności-okrąg15 zjęć określających wsp. cyrkularności-krawędź87zmiana łagodna(pow yżej 0.5)zmiana potencjalniegrożna (poniżej 0.5)114powyzej 0.5ponizej 0.5średnia ważona współczynników cyrkularności12zmiana potencjalnie malogrozna (powzyej 1)zmiana neutralna (0.5.-1)12zmiana grozna (poniżej0.5)

Współczynniki cyrkularności -przykładDiagnozakomputerowa

Medyczna Baza danych Aktualizowana jest po każdym badaniu Umożliwia organizację i łatwe wyszukiwaniepodobnych przypadków Możliwość wspólnej konsultacji podobnychprzypadków - telekonsultacjewww.wikipedia.pl

Przechowywanie danych medycznych-zapis danych pacjentaDanepersonalneData kolejnegobadaniaPrzypominaniao badaniachkontrolnych

Zapis danych pacjenta-zgodność z EHRKod XML Anna Kowalska 19800402 11 Lesna, Krakow, 43190 20080130 ... www.wikipedia.pl

Przechowywanie danych medycznych-zapis zdjęcia do bazyFormularzdodawaniabadaniaSłowa kluczowe –ułatwianiewyszukiwaniapodobnychprzypadków

Znajdowanie podobnych przypadków w bazieKolejnym zadaniem aplikacji jest znajdowaniepodobnych przypadków w bazie.Kryteria wyszukiwania: Nazwa choroby Słowa kluczowe Opis badania Data badania …położenia zmiany (w trakcie tworzenia)

Testy Testy zostały wykonane na zdjęciach :dostarczonych przez Katedrę Biocybernetyki AGHBrainLife- Brain Tumor Medical Database http://www.brainlife.org/MedPix - http://rad.usuhs.edu/medpix/Medical Images & Illustrationshttp://www.mic.ki.se/MEDIMAGES.html#RadiologygraphyNuclearMedicineUltrasonographyZdjęcia mammograficzne: 35-zawierają zmiany, 5-bez zmianZdjęcia TK: 46-zawierają zmiany, 4-bez zmianZdjęcia zawierały dokładny opis: współrzędne położenia zmianWielkośćZdjęcia dostarczone przez AGH- porównanie oceny lekarza radiologa znajnowszymi systemami medycznymiBaza – stale uzupełniana

Badania35 zdjęć mammograficznych zawierających zmiany46 zdjęć tomograficznych zawierających zmiany3prawidłowobłednie326prawidłowonieprawidłowo405 zdjęć mammograficznych - bez zmian4 zdjęcia tomograficzne - bez zmian11prawidłowonieprawidłowoprawidłowonieprawidłowo4Prawidłowerozpoznawaniezmian3

Badaniaocena zadowolenia z aplikacji wśród 15 studentówmedycyny21przydatnanieprzydatnanie mam zdania12Aplikacja uznanaza przydatną

Zalety Łatwość stawiana diagnozy Szybki i łatwy w obsłudze interfejs (intuicyjny) Możliwość archiwizacji danych Zgodność ze standardami DICOM oraz EHR Stała kontrola pacjentów (terminy badań) Możliwość zainstalowania aplikacji wKatedrze Radiologii (aplikacja ukończona)

Podsumowanie Informatyzacja służby zdrowia Wsparcie i przyspieszenie stawiania diagnozy Łatwiejszy dostęp do danych pacjenta Zwiększenie jakości obsługi pacjentów