Програмне забезпечення візуалізації та аналізу МРТ знімків колінного суглобу з використанням вейвлет аналізу для підвищення якості діагностики захворювання
Вантажиться...
Дата
2024
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Магістерська дисертація за темою «Програмне забезпечення візуалізації та аналізу МРТ знімків колінного суглобу з використанням вейвлет аналізу для підвищення якості діагностики захворювання» виконана студенткою кафедри цифрових технологій в енергетиці НН ІАТЕ Турецькою Іриною Марічелівною зі спеціальності 121 «Інженерія програмного забезпечення» за освітньо-професійною програмою «Інженерія програмного забезпечення інтелектуальних кібер-фізичних систем і веб-технологій» і складається зі: вступу; 5 розділів («Постанова проблеми», «Теоретичні основи МРТ діагностики та вейвлет аналізу», «Розробка алгоритмів обробки МРТ зображень», «Проєктування та реалізація програмного забезпечення», «Розробки стартап-проєкту»), висновків до кожного з цих розділів; загальних висновків; списку використаних джерел, який налічує 29 джерел; 17 ілюстрацій; 1 таблиця та 4 додатки. Загальний обсяг роботи 100 сторінок.
Актуальність теми дослідження обумовлена:
- Необхідністю покращення якості та швидкості аналізу МРТ-знімків
- Перспективністю застосування вейвлет-аналізу для обробки медичних зображень
- Потребою в автоматизації процесу діагностики
- Економічною доцільністю впровадження нових методів аналізу
- Перевагами застосування вейвлет-аналізу до яких можна віднести:
- Можливість багаторівневого аналізу зображень
- Ефективна фільтрація шумів
- Покращення якості візуалізації дрібних структур
- Підвищення точності діагностики
- Автоматизація процесу обробки зображень
- Виділення характерних ознак патологій
- Підвищення контрастності важливих деталей
Метою роботи є Розробка програмного забезпечення для підвищення якості діагностики захворювань колінного суглобу шляхом реалізації алгоритмів візуалізації та аналізу МРТ-знімків з використанням вейвлет-перетворень.
Об'єкт дослідження – процес візуалізації та аналізу магнітно-резонансних томографічних (МРТ) знімків колінного суглобу.
Предмет дослідження – програмні засоби, методи та алгоритмічне забезпечення для реалізації методів вейвлет-аналізу при обробці, візуалізації та аналдізу МРТ-знімків для покращення кількісних показників якості візуалізації медичних зображень.
Задачі дослідження:
- Проаналізувати та встановити недоліки та переваги існуючого програмного забезпечення для візуалізації та аналізу МРТ знімків та визначити переваги застосування методів вейвлет-аналізу.
- На основі методів вейвлет-аналізу розробити:
- схему дослідження МРТ знімків різних форматів для їх подальшої візуалізації та аналізу
- алгоритм кластеризації та класифікації МРТ знімків
- реалізацію визначеного алгоритму
- На основі встановлених алгоритмів розробити програмне забезпечення для візуалізації та аналізу МРТ-знімків.
- Провести тестування розробленого програмного забезпечення, оцінити та порівняти точність реалізованих в ПЗ алгоритмів з аналогами ПЗ.
Висновки та перспективи подальших досліджень:
- Алгоритми, розроблені в рамках цього дослідження, забезпечують ефективну обробку, візуалізацію та аналіз графічних даних, що базуються на вейвлет-перетвореннях.
- Створене програмне забезпечення дозволяє здійснювати тривимірну візуалізацію колінного суглобу, проводити сегментацію та кластеризацію DICOM зображень, а також компресію та декомпресію МРТ знімків.
- Розроблене програмне забезпечення демонструє покращені показники якості моделі, такі як PSNR (покращення на 35–37%) та MSE (зменшення відхилення на 30%), що свідчить про його ефективність у порівнянні з існуючими рішеннями.
Рекомендації до подальшого удосконалення ПЗ:
- Розширити дослідження на інші анатомічні області, щоб підвищити універсальність розробленого ПЗ.
- Провести клінічні випробування для оцінки ефективності системи в реальних умовах.
- Розширення інтеграції розробленого ПЗ з існуючими медичними інформаційними системами.
Опис
Ключові слова
МРТ знімки, колінний суглоб, вейвлет-аналіз, підвищення якості зображення, автоматичне виявлення патологій, кластеризація, зріз, аномалії, програмне забезпечення, Dicom, 3D модель, MRI scans, knee joint, wavelet analysis, image quality enhancement, automatic pathology detection, clustering, slice, anomalies, software, DICOM, 3D model
Бібліографічний опис
Турецька, І. М. Програмне забезпечення візуалізації та аналізу МРТ знімків колінного суглобу з використанням вейвлет аналізу для підвищення якості діагностики захворювання : магістерська дис. : 121 Інженерія програмного забезпечення / Турецька Ірина Марічелівна. – Київ, 2024. – 100 c.