Реферат 2
Введение 4
Глава 1. Обзор 6
1.1. Компьютерная томография 6
1.2. Кальцинаты 10
1.3. Существующие программные продукты 12
1.4. Методы детектирования патологий лёгких 16
Глава 2. Обработка изображения 20
2.1. Выделение области лёгкого 20
2.2. Морфологические операции 22
2.3. Фильтрация 25
2.4. Алгоритм бинаризации 27
2.5. Метрики оценки точности 27
Глава 3. Алгоритм детектирования кальцинатов 30
Глава 4. Результаты 32
4.1. Отбор и разметка изображений 32
4.2. Проведение эксперимента 33
4.3. Тестирование 34
Заключение 35
Список использованных источников и литературы 36
На сегодняшний день в мире очень распространены заболевания дыхательной системы. Инфекции нижних дыхательных путей являются самой смертоносной инфекционной болезнью [1] (рис. 1). Одним из частых последствий перенесенных заболеваний лёгких является образование кальцинатов — скоплений солей кальция [2]. Такие отложения появляются в результате перенесённого воспаления, возникновения туберкулёза, наличия онкозаболевания или нарушения обмена веществ. Хотя кальцинаты не требуют лечения, необходимо обязательно выяснить причину их появления и удостовериться, нет ли у человека в данный момент активно протекающего туберкулёза. К тому же, большое количество кальцинатов уменьшает объём лёгких, что ведёт к кислородному голоданию, которое является причиной гипертрофии правых отделов сердца. Кроме прочего, отличительной особенностью кальцинатов является факт того, что данные отложения могут образовываться не только в лёгких, но и в других органах грудной клетки (в сердце, крупных сосудах).
Повысить качество лечения заболеваний дыхательной системы помогают современные методы диагностики — магнитно-резонансная и компьютерная томографии. Данные методы по-прежнему являются очень дорогими и недостаточно доступными в большинстве стран мира. Кроме того, после проведения анализа врач-радиолог должен изучить снимок и написать отчёт. На эти операции требуется немало времени, в то время как количество анализируемых изображении очень велико. В следствие этого, врачам приходится иметь дело с большим объём однотипной работы.
Целью работы является создание метода, автоматизирующего поиск кальцинатов на томографических снимках для ускорения постановки диагноза и снижения человеческого фактора, что должно привести к улучшению качества первичной диагностики.
Для достижения цели были выполнены следующие задачи:
1. Рассмотрены имеющиеся методы и инструменты анализа медицинских изображений.
2. Изучены технологии для создания алгоритма, анализирующего медицинские изображения.
3. Реализован метод, автоматизирующий поиск кальцинатов на снимках КТ лёгких человека.
4. Проведены тестирование метода и оценка результата.
Практическое применение данной работы заключается в использовании автоматизированного метода при первичной диагностике пациентов с заболеваниями органов дыхания.
В результате выполнения данной работы был создан алгоритм, автоматизирующий поиск кальцинатов в лёгких на снимках компьютерной томографии. В ходе работы были изучены и реализованы алгоритмы компьютерной графики, такие как усредняющая фильтрация и бинаризация по пороговому значению.
Результаты тестирования на реальных данных показывают состоятельность метода для выделения кальцинатов на снимках компьютерной томографии. Следовательно, созданный метод может повысить эффективность работы врача при исследовании большого числа пациентов с целью диагностики заболеваний нижних дыхательных путей.
