ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ИССЛЕДОВАНИЯ НОВООБРАЗОВАНИЙ

Введение 4
Глава 1. Теоретическая часть 9
1.1 Физическая основа УЗИ 9
1.2 Цифровое изображение 11
1.3 Нахождение параметров для анализа изображения 13
Глава 2. Обработка результатов ультразвуковых исследований 17
2.1 Применение статистических и текстурных параметров изображения 19
2.1.1 Применение параметров для отсчетов выделенной области и
гистограммы данных отсчетов 21
2.1.2 Применение параметров для отсчетов модулей градиентов в каждой точке выделенной области и гистограммы данных отсчетов 23
2.1.3 Применение параметров для направлений градиентов в каждой точке выделенной области и гистограммы данных отсчетов 25
2.1.4 Результат применения статистических и текстурных параметров
для изображений УЗИ 27
2.2 Построение модели изображения и выбор ее параметров,
отвечающих за наличие новообразования 29
2.2.1 Построение модели зависимости средних значений отсчетов от
расстояния от центра масс изображения 31
2.2.2 Построение модели значений отсчетов при наличии
новообразования 35
Заключение 36
Список использованной литературы 37
Приложение 1 38
Приложение 2 39
Приложение 3 40
Приложение 4 41
Приложение 5 42
Приложение 6 43
Приложение 7 45

Купить

Онкологические заболевания являются приоритетной проблемой современного общества. Ежегодно у большинства людей диагностируется рак, при этом более половины пациентов не могут одержать победу над этой болезнью.
Согласно данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), первое место среди онкологических заболеваний у женщин занимает рак молочной железы и, к сожалению, число больных увеличивается.
Рак молочной железы (РМЖ) — это злокачественная опухоль железистой ткани молочной железы. В течение жизни, это заболевание поражает до 1/9 женщин в мире в возрасте от 13 до 90 лет. Также после рака лёгких по частоте РМЖ занимает второе место для всего человечества, так как молочная железа состоит из одинаковых тканей у мужчин и женщин.
На данный момент существует несколько методов раннего диагностирования рака молочной железы:
• Маммография
• Ультразвуковое исследование (УЗИ)
• Биопсия
Первым этапом исследования является маммография - рентгеновский снимок железы, произведенный на специальном аппарате (маммографе). Но данный метод имеет вредное воздействие ионизирующего облучения на организм, и врачи не рекомендуют проходить более одного рентгеновского обследования в год. Тем не менее, маммография считается наиболее действенным средством диагностики рака на ранних стадиях.
Вторым этапом является ультразвуковое исследование (УЗИ), которое, в отличие от маммографии, может применяться многократно в течение короткого промежутка времени. Так же УЗИ молочных желез назначается врачом для профилактики и диагностики рака груди в тех случаях, когда необходимо уточнить диагноз или, когда рентген противопоказан.
Финальный этап, биопсия, включает в себя несколько различных видов, сутью которых является взятие биологического материала из зоны уплотнения и изучение его на предмет содержания пораженных клеток.
Маммография и УЗИ - неинвазивные методы исследования. В данной квалификационной работе рассматриваются результаты ультразвукового исследования.
Существует проблема в корректной постановке диагноза и принятии решения о проведении биопсии. По исходному снимку УЗИ даже очень опытному врачу не всегда удается правильно определить природу новообразования. Так же увеличивается нагрузка на специалистов ультразвукового исследования, которые, занимаясь монотонной работой, пропускают подозрительные образования.
В связи с этим, были реализованы алгоритмы по выделению контура новообразования на основе статистических и текстурных параметров изображения. Ниже предоставлен пример существующей программы и краткое описание ее работы.
Рисунок 1. Пример существующей программы по выделению контура новообразования
В данной программе вручную выделяется область для исследования:
Рисунок 2. Выделение области исследования на результате УЗИ
Затем выделенная область обрезается, пример представлен ниже:
Но, к сожалению, этот алгоритм не всегда дает корректный результат. Поэтому в данной выпускной квалификационной работе рассматриваются именно те случаи, когда существующий алгоритм работает неправильно.
В связи с этим, было принято решение реализации алгоритмов для выявления новообразований на результатах ультразвукового исследования в целях эффективной диагностики новообразований.
Целью выпускной квалификационной работы является разработка алгоритмов обработки результатов УЗИ, позволяющих разделять изображения содержащие и не содержащие новообразования.
Наличие новообразования фиксируется по «ободку» в области интересов («ободок» - соединительнотканная капсула, которая отделяет опухоль от окружающих тканей).
Для достижения поставленной цели были выявлены следующие задачи:
• исследование статистических и текстурных параметров ультразвуковых изображений в обучающей выборке и выбор параметров, коррелирующих с новообразованиями;
• построение эмпирических моделей новообразований и их исследование;
• разработка алгоритмов для выявления новообразований.

Купить