ĮVADASDarbo aktualumasAkies dugnas – akies dalis, matoma per vyzdį. Ji gali būti nesudėtingai, pigiaiir neinvaziškai stebima ir fotografuojama. Gauti akies dugno vaizdai naudojamiįvairių akies ir sisteminių ligų diagnostikai. Neinvaziškumo svarba yra pabrėžiama,pavyzdžiui, Europos Sąjungos Framework 7 programoje.Akies dugnas – kone vienintelė žmogaus organizmo vieta, kur galimatiesiogiai stebėti mažas kraujagysles. Dėl to akies dugno vaizdai naudojamikraujagysles pažeidžiančių sisteminių ligų (arterinės hipertenzijos, aterosklerozės,cukrinio diabeto, jų komplikacijų ir pan.) diagnozei ir sekimui. Pavyzdžiui, pagalkraujagyslių vingiuotumo padidėjimą diagnozuojamos tokios ligos kaip hipertenzinėretinopatija, diabetinė retinopatija ar neišnešiojimo retinopatija.Regos nervo disko (tai vieta, per kurią regos nervas patenka į akį) pakitimaitaipogi padeda diagnozuoti ir sekti ne tik akių ligas (pavyzdžiui, glaukomą, kuri,Pasaulio sveikatos organizacijos duomenimis, yra antra pagrindinė aklumo priežastispasaulio mastu ir daugelyje regionų (Resnikoff et al., 2004)), bet ir kai kuriuosgalvos smegenų ir visos nervų sistemos pokyčius (pavyzdžiui, intrakranalinio slėgiopadidėjimą).Be to, pagal akies dugno pokyčius diagnozuojamos ir kitos akių ligos,pavyzdžiui, amžinė makulos degeneracija, kuri, Pasaulio sveikatos organizacijosduomenimis, yra dažniausia aklumo priežastis išsivysčiusiose šalyse ir trečiadažniausia visame pasaulyje (Resnikoff et al., 2004).Siekiant kuo anksčiau nustatyti šias ligas naudojami masiniai sveikatospatikrinimai. Tačiau tokie sveikatos patikrinimai neretai atitraukia nuo darbo daugaukštos kvalifikacijos oftalmologų. Dėl to didelis dėmesys skiriamas automatineiakies dugno vaizdų analizei, kuri leistų greitai atlikti masinius periodinius sveikatospatikrinimus neatitraukiant aukštos kvalifikacijos oftalmologų nuo darbo.Šiame darbe nagrinėjamas kraujagyslių radimas akies dugno vaizduose, ypačsu tikslu įvertinti kraujagyslių vingiuotumą pagal įverčius, kurių interpretacijaipalengvinti naudoti kraujagyslių modeliai. Taip pat nagrinėjamas regos nervo diskoribos aiškumo, pagal kurį galima neinvaziškai nustatyti intrakranalinio slėgiopadidėjimą, įvertinimas ir drūzų – pagrindinio amžinės makulos degeneracijossimptomo – radimas.Darbo objektasAkies dugno vaizdų anatominių struktūrų modeliai ir šių struktūrų radimo irparametrizavimo algoritmai.Darbo tikslasDarbo tikslas – sukurti vaizdų apdorojimo algoritmus, kuriuos būtų galimapritaikyti akies dugno vaizdų parametrizavimui palengvinant diagnostiką.10
Darbo uždaviniaiDarbo tikslui pasiekti buvo iškelti tokie uždaviniai:1. Sukurti ir eksperimentiškai patikrinti biomechaninį kraujagyslės modelįbaigtiniais elementais. Juo naudojantis rasti įvairių kraujagyslių vingiuotumoįverčių priklausomybes nuo kraujospūdžio.2. Rasti spalvų rinkinius, išryškinančius kraujagysles akies dugno vaizduose.3. Sukurti kraujagyslių radimo akies dugno vaizduose algoritmą, pradedantįtrasavimą nuo vieno automatiškai rasto taško, ir patikrinti, ar jį naudojantgalima pasiekti kraujagyslių radimo patikimumą, palyginamą su kitų esamųmetodų pasiekiamu patikimumu.4. Sukurti metodą, leidžiantį įvertinti regos nervo disko ribų aiškumą.5. Sukurti metodą, leidžiantį rasti drūzas akies dugno vaizduose.Mokslinis naujumasNaudojantis sukurtu ir eksperimentiškai patikrintu biomechaniniu kraujagyslėsmodeliu baigtiniais elementais, pritaikytu tirti vingiuotumo priklausomybėms nuokraujagyslių ir kraujotakos parametrų, nustatyta, kad kreivumo modulio integralasdidėja tiesiškai, didėjant slėgiui, tuo tarpu lanko-stygos santykis, kreivumoišvestinės kvadrato integralas ir Paduvos universiteto mokslininkų pasiūlytas įvertistokiu atveju didėja kvadratiškai.Rasti spalvų rinkiniai, išryškinantys kraujagysles akies dugno vaizduose.Nustatyta, kad filtruoto vidurkiniu filtru akies dugno vaizdo pikseliai su maksimaliaraudono ir žalio RGB komponentų skirtumo reikšme priklauso kraujagyslėms sudidele tikimybe. Sukurtas kraujagyslių atpažinimo akies dugno vaizduosealgoritmas, pradedantis trasavimą nuo vieno automatiškai rasto taško. Įsitikinta, kadjį naudojant galima pasiekti kraujagyslių radimo patikimumą, palyginamą irviršijantį pasiekiamą kitų išbandytų metodų.Sukurti ir palyginti du regos nervo disko ribos aiškumo vertinimo metodai –vienas paremtas kontrastu, kitas – paremtas filtravimu.Sukurtas eliptinių dėmių radimo algoritmas, kurį galima pritaikyti drūzomsrasti akies dugno vaizduose.Darbo rezultatų vertėDarbo rezultatai pritaikyti <strong>Kauno</strong> medicinos universiteto klinikose vykdytomasinio sveikatos patikrinimo rezultatams apdoroti. Darbo rezultatai taip pat taikomioftalmologinių vaizdų apdorojimo programinėje įrangoje, ruošiamoje pagalEUROSTARS programos projektą E!4297 NICDIT.Gynimui teikiami teiginiai1. Filtruoto vidurkiniu filtru akies dugno vaizdo pikseliai su maksimalia raudonoir žalio RGB komponentų skirtumo reikšme priklauso kraujagyslėms su dideletikimybe ir gali būti panaudoti kaip pradiniai taškai kraujagyslių trasavimui.2. Naudojant kraujagyslių radimo algoritmą, pradedantį trasavimą nuo vienoautomatiškai rasto taško, priklausančio kraujagyslei su didele tikimybe, galima11
- Page 1 and 2: KAUNO TECHNOLOGIJOS UNIVERSITETASMA
- Page 3 and 4: TURINYSPaveikslų sąrašas........
- Page 5 and 6: PAVEIKSLŲ SĄRAŠAS1 pav. Disertac
- Page 7 and 8: LENTELIŲ SĄRAŠAS1 lentelė. Krau
- Page 9: RGBROC kreivėPuasono santykisSkait
- Page 13 and 14: kraujagyslių modeliai baigtiniais
- Page 15 and 16: Regos nervo disko skersmuo normalio
- Page 17 and 18: placentos, ir pan.) raumeninio audi
- Page 19 and 20: 2 lentelė. Kraujagyslės sienelės
- Page 21 and 22: 8l R 4 ; (4) rčia l - kraujagysl
- Page 23 and 24: 1.3.1. Pirminis vaizdų apdorojimas
- Page 25 and 26: Kxy2 x exp 2,2,x 3,yL, (10)2o K y
- Page 27 and 28: kontūrai, kurių energijos funkcij
- Page 29 and 30: šviesumo komponentas (Oloumi et al
- Page 31 and 32: x x ODODODa ; (20)c1c2 xxODx
- Page 33 and 34: 1.3.4. Foveos ir geltonosios dėmė
- Page 35 and 36: normalizuotas vaizdas segmentuojama
- Page 37 and 38: Dar vienu atveju drūzų buvo iešk
- Page 39 and 40: Galima šio įverčio modifikacija
- Page 41 and 42: 2. BIOMECHANINIS KRAUJAGYSLIŲ MODE
- Page 43 and 44: 9 pav. Kraujagyslės sienelės segm
- Page 45 and 46: 201.5 x 10-10 Jungo modulis, MPaVin
- Page 47 and 48: 13 pav. Eksperimento su silikoniniu
- Page 49 and 50: Lateksinis vamzdelis buvo paliktas
- Page 51 and 52: Kad būtų akivaizdesnis lanko-styg
- Page 53 and 54: 2 Ep 22 p E 2 Ep22pE Ep dp E Epd
- Page 55 and 56: 3. AKIES DUGNO KRAUJAGYSLIŲ RADIMA
- Page 57 and 58: Kraujagyslėms priklausančių piks
- Page 59 and 60: Didelis reflekso skiriamumas naudoj
- Page 61 and 62:
23 pav. ROC kreivių visiems DRIVE
- Page 63 and 64:
9 lentelė. Vidutiniai klasifikavim
- Page 65:
1211 s St O iOi. (53)Jo panaudoj
- Page 68 and 69:
nustatymui π/48, tikslo funkcijos
- Page 70 and 71:
(a) (b) (c)70(d) (e) (f)29 pav. Kra
- Page 72 and 73:
10,90,80,70,60,50,40,3STMSTAOSMISDC
- Page 74 and 75:
4. REGOS NERVO DISKO RIBŲ AIŠKUMO
- Page 76 and 77:
B Webb IaIbI . (62)Metodas buvo rea
- Page 78 and 79:
Filtravimui buvo pasirinkti trijų
- Page 80 and 81:
5. DRŪZŲ RADIMAS AKIES DUGNO VAIZ
- Page 82 and 83:
pikselio reikšmės, „užpildytas
- Page 84 and 85:
tuo tarpu „vandens tūris“ (V)
- Page 86 and 87:
50050100150400300200100200 050 100
- Page 88 and 89:
D E min t,2ra 2rbD E T ; (70)či
- Page 90 and 91:
5.3. Penktojo skyriaus išvados1. R
- Page 92 and 93:
92analogiškus tyrimus gali būti t
- Page 94 and 95:
glaucomatous damage: correlation wi
- Page 96 and 97:
36. Finol, E. A., Martino, E. S. D.
- Page 98 and 99:
58. Grušeckij, M., Marozas, V., Ul
- Page 100 and 101:
82. Nguyen, T. T., Wang, J. J., Sha
- Page 102 and 103:
105. Roldán, H. M. F. (2006). Esti
- Page 104 and 105:
130. Zhang, Y., Hsu, W., and Lee, M
- Page 106 and 107:
4. Jegelevičius, Darius; Marozas,
- Page 108 and 109:
Vingiuotumas0,060,050,040,03Teorini