Методы и алгоритмы обработки динамических изображений для решения задач навигации хирургического инструмента при проведении трансуретральной резекции предстательной железы

• Автор: Гарипова, Юлия Евгеньевна
• Шифр специальности: 05.11.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Йошкар-Ола
• Количество страниц: 170 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Список основных сокращений
Список основных обозначений
Введение
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ В ОБЛАСТИ НАВИГАЦИИ В МЯГ КИХ ТКАНЯХ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ХИРУРГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ ПО ТЕХНОЛОГИИ МИНИ-ДОСТУПА
1 Л. Системы навигации в мягких тканях
1.2. Формирование динамических изображений предстательной железы при проведении трансуретральной резекции
1.3. Основные подходы к обработке динамических изображений
1.3.1. Межкадровое предсказание, оценка движения,
1.3.2. Оптимальная обработка изображений
1.3.3. Контурный анализ изображений
1.4. Обсуждение результатов и конкретизация задач исследований.
2. ИССЛЕДОВАНИЕ СТАТИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДИНАМИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ ПРЕДСТАТЕЛЬНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
2.1. Постановка задачи
2.2. Проверка статистической однородности изображений предстательной железы
2.3. Исследование законов распределения вероятностей отсчетов яркости изображений предстательной железы
2.4. Корреляционные и спектральные характеристики изображений предстательной железы
2.5. Выводы
3. ОБРАБОТКА ДИНАМИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ НАВИГАЦИИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ТРАНСУРЕТРА ЛЬНОЙ РЕЗЕКЦИИ ПРЕДСТАТЕЛЬНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
3.1. Введение

3.2. Модель динамических изображений предстательной железы
3.3. Обработка динамических изображений при проведении ТУРП
3.4. Вторичная обработка динамических изображений предстательной железы при проведении ТУРП
3.4.1. Общие замечания
3.4.2. Методика траекторной обработки динамических изображений
3.5. Обработка динамических изображений в условиях плохой видимости
3.6. Обсуждение результатов
4. АНАЛИЗ СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ДИНАМИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ТРАНСУРЕТРАЛЬНОЙ РЕЗЕКЦИИ ПРЕДСТАТЕЛЬНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
4.1. Введение
4.2. Формирование пространственной статической сцены с изображением капсулы предстательной железы
4.2.1. Предварительная обработка й выделение контуров изображений предстательной железы в сценах рентгеновской томографии
4.2.2. Аналитическое описание трехмерной модели капсулы предстательной железы на основе аппарата кватернионных сигналов
4.3. Характеристики обнаружения выбранного фрагмента при обработке динамического изображения предстательной железы
4.3.1. Общие замечания
4.3.2. Расчет характеристик обнаружения фрагментов изображения предстательной железы
4.4. Оценка точности определения координат перемещения хирургического инструмента при обработке динамических изображений
4.5. Оценка точности экстраполяции координат перемещения хирургического инструмента при обработке динамических изображений
4.6. Программное обеспечение,
4.7. Обсуждение результатов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
Приложение 1. Изображения предстательной железы в цветовых
каналах R, G, В, полученные при выполнении ТУРП
Приложение 2. Альбом изображений органов малого таза,
полученных методом компьютерной томографии
Приложение 3. Статистические характеристики томографических изображений органов малого таза (функция яркости, математическое
ожидание М, дисперсия а2)
Приложение 4. Графики взаимнокорреляционных функций между срезами, полученными в ходе компьютерной томографии для нескольких пациентов
Приложение 5. Алгоритм программы для анализа положения
резектоскопа в теле предстательной железы
Приложение 6. Акты о внедрении результатов диссертационной работы

той или иной степени, дополнительных устройств. При этом в некоторых случаях размещение дополнительных навигационных устройств может вызвать затруднения. Системы навигации в мягких тканях, основанные только на анализе изображений участков внутренних органов, практически отсутствуют.
Вместе с тем, существуют подходы к созданию навигационных систем, например в радиолокации, основанные на анализе изображений подстилающей поверхности. В основе данных подходов лежит применение оптимальной и согласованной фильтрации.
Изображения предстательной железы являются сложными, статистически неоднородными. В них даже визуально можно отметить высокую корреляцию отсчетов яркости как в пределах отдельных кадров, так и в процессе изменения их во времени.
Таким образом, для достижения поставленной в диссертационной работе цели необходимо решить следующие задачи.
1. Исследовать статистические характеристики динамических изображений предстательной железы.
2. Разработать математическую модель динамического изображения предстательной железы.
3. Разработать методику анализа динамических изображений для целей навигации хирургического инструмента при проведении ТУРП.
4. Синтезировать систему обработки динамических изображений предстательной железы.
5. Провести анализ системы обработки динамических изображений предстательной железы.