|
|
Analýza barevných snímků sítnice se zaměřením na segmentaci cévního řečiště
Odstrčilík, Jan ; Jiřík, Radovan (oponent) ; Jan, Jiří (vedoucí práce)
Segmentace cévního řečiště představuje důležitou fázi při analýze snímků sítnice. Výsledky analýzy mohou být užitečné při diagnostice řady očních chorob a onemocnění spojených s kardiovaskulárním systémem. Metoda prezentovaná v této diplomové práci se zabývá plně automatickou segmentací cévního řečiště z barevných snímků sítnice pořízených digitální fundus kamerou pomocí přístupu přizpůsobené filtraci. Tento přístup využívá korelace mezi lokálními oblastmi v obraze, potencionálně obsahujícími segment cévy a 2D filtračními maskami, navrženými na základě typických jasových profilů, odpovídajících třem typům cév klasifikovaných podle šířky na tenké, středně široké a široké. Celkem jsou navrženy tři typy dvourozměrných filtračních masek respektujících tvar a šířku cév. Stanovením typických cévních profilů a návrhem přizpůsobených filtrů se zabývají kapitoly 3 a 4. Výsledek filtrace je prahován za účelem vytvoření hrubé binární reprezentace cévního řečiště, která je dále podrobena dalšímu zpracování v podobě doplnění chybějících úseků cév a čištění artefaktů. Metoda byla vyvíjena s pomocí reálných snímků sítnice a implementována prostřednictvím programového vybavení počítače. Byl vytvořen uživatelský program umožňující plně automatickou segmentaci cévního řečiště. Na závěr byla metoda odzkoušena a byla vyhodnocena její segmentační účinnost pomocí standardizovaných snímků z databáze DRIVE.
|
|
|
Software pro automatickou extrakci dat k analýze mozkové konektivity
Bujnošková, Eva ; Schwarz, Daniel (oponent) ; Jan, Jiří (vedoucí práce)
Mozek; složitý systém, o kterém chce lidstvo hodně vědět, ale stále toho ví velmi málo. S rozvojem moderní techniky se veřejnosti dostává nových neurozobrazovacích metod, mezi nimiž má své místo i magnetická rezonance. Nestačí již však zobrazovat pouze strukturní povahu mozku, vědci se stále více zabývají funkčními stavy - výborně jim k tomu slouží funkční magnetická rezonance. Zkoumají se jednotlivé oblasti, ale také komunikace napříč mozkem, aby tak byly objasněny příčiny lidského chování a funkčních poruch. Tato práce se věnuje zkoumání mozkové konektivity, využívá parcelaci dle anatomických atlasů a pokouší se zavést znalosti teorie grafů jako jednu z možností určení vztahů mezi mozkovými centry a oblastmi. Práce představuje vytvořený software pro extrakci matice konektivity a následné zpracování a vizualizaci grafu.
|
|
|
Využití vlnkové transformace pro fúzi obrazových dat
Demel, Jan ; Jan, Jiří (oponent) ; Walek, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá analýzou možností využití vlnkové transformace k multifokálních fúzi obrazů. Nejprve je popsán základní princip vlnkové transformace a její aplikací v oblasti fúze obrazových dat. Následuje základní popis fúze a jejího principu, včetně popisu základních pravidel fúze. Vlastní programové řešení vlnkové dekompozice a fúze je v práci popsáno ve čtvrté kapitole. V práci je také provedeno kvantitativní statistické srovnání jednotlivých pravidel pro fúzování dekomponovaných obrazů a jejich zhodnocení společně s ukázkou vytvořených multifokálních obrazů. Bylo vytvořeno GUI pro fúzi obrazů, kde uživatel může nastavit různé parametry pro dosažení nejlepších výsledků.
|
|
|
Segmentace cévního řečiště na snímcích sítnice s využitím matematické morfologie
Stonawski, Stanislav ; Jan, Jiří (oponent) ; Odstrčilík, Jan (vedoucí práce)
Důležitým krokem analýzy sítnicových snímků je segmentace cévního řečiště. Výsledek této analýzy může být využit při diagnostice očních či kardiovaskulárních onemocnění. Tato práce se zabývá možnostmi segmentace cévního řečiště ve snímcích s vysokým rozlišením za využití metod matematické morfologie. Cílem práce je vytvoření algoritmu, který bude schopen segmentace cévního řečiště ze sítnicových snímků. Dalším cílem je provedení hodnocení jeho účinnosti. Práce se stručně zabývá problematikou fundus kamer, vlastnostmi jejich obrazových dat a databází snímků. Dále jsou popsány vlastnosti cévního řečiště v těchto snímcích společně se způsoby jeho segmentace. Prezentovány jsou vytvořené algoritmy a výsledky jejich aplikace na databázi High-Resolution Fundus Image Database.
|
|
|
Analýza akčních potenciálů srdečního svalu
Vopálka, Roman ; Tyšler,, Milan (oponent) ; Šimurda, Jiří (oponent) ; Jan, Jiří (vedoucí práce)
Fibrilace síní (FS) je nejčastější klinicky významnou arytmií. Její výskyt v dospělé populaci se dříve udával 0,4%, dnes se uvádí spíše 0,95%. V průmyslových zemích populace nemocných s ischemickou chorobou srdeční narůstá, s pokroky v terapii těchto nemocných se zvyšuje počet jedinců se srdečním selháním. Očekává se tedy i nárůst fibrilace síní, která je u takových nemocných častá. Poměrně častý je současný výskyt s flutterem síní, makroreentry síňovou arytmií. Obě arytmie se mohou u téhož nemocného střídat či přecházet jedna v druhou. Snaha o medikamentózní terapii nebyla v minulosti příliš úspěšná. Stále se hledají nové preparáty, které by ovlivnily jen síňovou svalovinu, bez vlivu na komorový myokard, které by neměly vedlejší účinky a nebyly proarytmogenní. Zároveň se hledají způsoby nefarmakologické léčby. Tyto nefarmakologické postupy v současné době dominují, protože farmaka selhávají a mají nepravidelný efekt. Do kategorie nefarmakologické léčby zařazujeme kardiostimulační metody a ablační techniky. V souladu s tím však nebyly dostatečně sofistikované prostředky, jak hodnotit výskyt arytmií po ablačních výkonech. Vývoj v kvalitní detekci, zpracování a vyhodnocení srdeční aktivity se ubírá směrem k dlouhodobé monitoraci srdečních signálů pomocí implantabilního srdečního monitoru. Do klinické praxe byl uveden nejnovější model implantabilního srdečního monitoru především určený pro diagnostiku síňových arytmií. Uvedený implantát má obchodní označení REVEALŽ XT firmy MEDTRONIC. Disertační práce komplexně zpracovává problematiku implantabilních srdečních monitorů nejnovější generace specielně zaměřených na diagnostiku síňových arytmií. Shrnuje data, která byla shromážděna jako součást dvou celoevropských multicentrických studií XPECT a VISIT. V práci analyzuji data, která vznikla na pracovišti akutní kardiologie nemocnice Na Homolce. Soubor dat nabízí komplexní pohled na možnosti subkutálních srdečních monitorů od fáze předimplantační až po jednoroční sledování detekčních vlastností a klasifikací srdečních arytmií s velkým důrazem na analýzu síňových tachyarytmií. Na základě takto analyzovaných dat lze učinit následující závěr. Implantabilní srdeční monitor REVEALŽ XT je vhodný ke klinickým aplikacím dlouhodobé monitorace srdečního rytmu, jak v oblasti komorových, tak i síňových arytmií.
|
|
|
Analýza 3D CT obrazových dat se zaměřením na stanovení hustoty kostních elementů
Kodym, Oldřich ; Herout, Adam (oponent) ; Jan, Jiří (vedoucí práce)
Cílem práce je seznámit se s metodami stanovování kostní minerální denzity z vhodných typů tkání v diagnostických CT datech a popřípadě je modifikovat nebo rozšířit za účelem spolehlivější diagnostiky kvality kosti. V práci je nejprve uvedena problematika stanovování kostní kvality z běžných CT dat. Následně je navržena metoda odhadu kvality kosti, která bere v potaz kromě kostní minerální denzity také deformace kortexu kosti. Zhodnocení úspěšnosti je provedeno na základě názoru experta, které naznačuje pozitivní výsledek, tj. použitelnost metody. Následně bude před klinickým využitím nutné preklinické hodnocení objektivní na rozsáhlé bázi kalibrovaných CT dat, jež dosud není dostupná. V případě potvrzení úspěšnosti navržené metody poskytuje práce dosud neexistující nástroj pro plně automatickou preventivní diagnostiku osteoporózy.
|
|
|
Detection of intracranial hemorrhages in head CT data
Nemček, Jakub ; Jan, Jiří (oponent) ; Jakubíček, Roman (vedoucí práce)
This thesis deals with the detection of intracranial haemorrhages and their type classification in head CT images. The method of haemorrhages detection is based on a series of classifiers of the presence and type of haemorrhages in 2D CT slices in axial, sagittal and coronal plane, that may localise the bleedings and determine their types. The classifiers are based on the convolutional neural network architecture Inception-ResNet-v2. The head CT dataset CQ500 which is made available for public access, is used for the experiments. The thesis describes an additional manual annotation of the data, as the available annotations are insufficient for the purposes of the experiments. This thesis includes a theoretical basis of the essential medical knowledge, machine learning based classification and detection methods, and the detection algorithm proposal, realisation and testing. The algorithm performance is evaluated and discussed together with the potential implementation of the algorithm in computer-aided diagnosis systems.
|
|
|
Hodnocení automatických metod segmentace cévního řečiště
Svoboda, Ondřej ; Jan, Jiří (oponent) ; Odstrčilík, Jan (vedoucí práce)
Při analýze retinálních snímků představuje segmentace cévního řečiště důležitý krok celého postupu. Výsledky analýzy mohou být použity při diagnostice onemocnění očního aparátu a onemocnění kardiovaskulárního systému. Tato práce se zabývá vytvořením databáze zlatých standardů ze snímků sítnice ve vysokém rozlišení a jejich použití při hodnocení úspěšnosti segmentace cévního řečiště automatickými metodami. Dalším cílem práce je vytvořit aplikaci, která umožní online hodnocení úspěšnosti detekce cévního řečiště pomocí automatických počítačových metod. Ve stručnosti se v této práci popisují vlastnosti obrazových dat z digitální fundus kamery, metody segmentace obrazu a metody automatické segmentace cévního řečiště. Dále jsou popsány zlaté standardy, jejich databáze a v neposlední řadě vlastnosti a důvod vzniku databáze HRF (High Resolution Fundus Images). Poslední kapitola se zabývá způsoby hodnocení úspěšnosti detekce cévního řečiště automatickými metodami a vývojem aplikace určené k tomuto hodnocení.
|
|
|
Segmentace medicínských obrazů s využitím grafové reprezentace
Kozlová, Dominika ; Jan, Jiří (oponent) ; Jakubíček, Roman (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá grafovou metodou segmentace obrazu a jejím zdokonalením prostřednictvím znalosti tvaru objektu pro tvorbu architektury grafu (šablony). Popsány jsou základy teorie grafů, ze které grafové segmentační metody vychází. Navržený segmentační algoritmus byl realizován ve 2D provedení s grafickým uživatelským prostředím v MATLABu. Pro segmentaci objemových dat byla metoda rozšířena do 3D. Implementovaná metoda byla testována na simulovaných datech a na reálných CT a MRI snímcích obratlů a mozku. Získané výsledky byly zhodnoceny a porovnány s původní grafovou metodou bez využití šablony.
|
|
|
Metody segmentace a identifikace deformovaných obratlů ve 3D CT datech onkologických pacientů
Jakubíček, Roman ; Flusser, Jan (oponent) ; Kozubek, Michal (oponent) ; Jan, Jiří (vedoucí práce)
Tato disertační práce se zabývá návrhem metod směřujících k vymezení povrchů jednotlivých obratlů ve 3D CT datech onkologických pacientů, příslušných algoritmů a jejich ověřením. U takových pacientů se velmi často vyskytují tvarové i intenzitní změny obratlů, které výrazně komplikují řešení daného problému. Získání finálních segmentací jednotlivých obratlů včetně identifikace jejich pozice v páteře obecně vede přes několik základní kroků: detekce páteře a nalezení její osy, lokalizace jednotlivých obratlů a jejich identifikace a finální přesné segmentace. Pro tyto účely byly navrženy, realizovány a ověřeny příslušné algoritmy, užívající původních přístupů včetně využití strojového učení. Součástí řešení jsou mj. návrh a realizace algoritmu optimálních kružnic pro trasování páteřního kanálu s populačním přístupem, prostorově variantní filtrace jasového profilu cílená k lokalizaci obratlů nebo využití trénovaných modelů pro identifikaci obratlů s optimalizací pomocí dynamického programování. Přístup realizující finální segmentaci obratlů částečně navazuje na algoritmus navržený v předcházející fázi projektu (Peter 2013), který byl výrazně modifikován a rozšířen; algoritmus je v nové verzi založen na geometrické adaptaci intenzitního modelu kompletní páteře. Navržené přístupy byly testovány na několika databázích vytvořený v rámci práce a včetně volně dostupných umožňující také srovnání s algoritmy jiných autorů. Na základě provedeného detailního hodnocení lze konstatovat, že algoritmus poskytuje velmi dobré výsledky a ve srovnání s aktuálně publikovanými přístupy jiných autorů dosahuje srovnatelné nebo lepší výsledky. Na rozdíl od zmíněných publikací se zabývá nikoli jen některými zmíněnými etapami řešení, ale finálně jich využívá v komplexním algoritmu, řešícím celý postup od CT dat po přesně segmentované objemy jednotlivých identifikovaných obratlů, které tvoří vstupní data pro návaznou práci, zabývající se detekcí a klasifikací lézí. Navíc se algoritmus vyznačuje vysokou robustností vůči výskytu patologií a artefaktů v datech a relativně nízkou výpočetní náročností. Disertační práce obsahuje několik původních přístupů, které byly průběžně publikovány na mezinárodních konferencích; výsledné řešení bylo publikováno jako časopisecký článek Jakubicek a kol. (2020). Během experimentální validace ve spolupráci s lékařskými experty se ukázalo, že navržené algoritmy jsou plně využitelné pro následující analýzu nádorových lézí.
|
host ::
RSS.