Nowoczesne oprogramowanie pomoże w diagnostyce chorób oczu
Oprogramowanie, które umożliwi analizę poszczególnych fragmentów obrazów oka uzyskiwanych podczas badania tomograficznego, chcą stworzyć naukowcy z Zakładu Komputerowych Systemów Biomedycznych, Instytutu Informatyki Uniwersytetu Śląskiego. Właśnie rozpoczęli realizację dwuletniego projektu. Stworzony w przez nich algorytm nie tylko pozwoli na jeszcze precyzyjniejsze zrekonstruowanie obrazu trójwymiarowego oka, ale umożliwi też dokładniejsze stawianie diagnozy, m.in. dotyczącej stopnia rozwarstwienia siatkówki, zwyrodnienia plamki czy zwyrodnienia barwnikowego siatkówki.
Projekt badawczy Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego pt. „Analiza obrazów tomograficznych oka” prowadzą: dr inż. Robert Koprowski i prof. Zygmunt Wróbel z Zakładu Komputerowych Systemów Biomedycznych.
„Tomografia optyczna to nowoczesna nieinwazyjna metoda oceny przekroju tkanki. W okulistyce pozwala na obrazowanie zarówno przedniego odcinka oka, jak też diagnostykę siatkówki, tarczy nerwu wzrokowego czy też innych interesujących obszarów oka” – opowiada dr inż. Robert Koprowski.
Podczas badania niewidzialna wiązka optyczna światła, generowana z tomografu, jest kierowana do oka pacjenta.
Jak wyjaśnia naukowiec, w jednej z metod tomografii optycznej – tzw. czasowej, obraz oka uzyskuje się kierując światło podczerwone na rozgałęźnik wiązki optycznej. Jedna z tych wiązek trafia do badanej tkanki oka, natomiast druga jest odbijana przez poruszające się zwierciadło referencyjne. Powstałe odbicie powracających wiązek światła jest przetwarzane do postaci cyfrowej i przesyłane do komputera. „Modyfikacją tej metody jest tomografia spektralna, charakteryzująca się wyeliminowaniem ruchomego zwierciadła, a tym samym wielokrotnego zmniejszenia czasu uzyskiwania obrazu” – dodaje.
Uzyskiwane w ten sposób obrazy są coraz częściej wykorzystywane w diagnostyce, morfologii i biometrii oka – zarówno jego przedniego odcinka, jak też siatkówki czy tarczy nerwu wzrokowego.
Jak podkreśla naukowiec, tomografia oka to najlepszy obecnie sposób na diagnozę chorób oczu. „To metoda bezinwazyjna, a otrzymane rezultaty dają powtarzalny z dużą rozdzielczością trójwymiarowy obraz w głąb tkanki. Nie było to możliwe do uzyskania wcześniej w sposób bezinwazyjny” – wyjaśnia. Naukowcy wciąż pracują nad udoskonalaniem oprogramowania, stąd projekt badawczy, który realizują pracownicy z Uniwersytetu Śląskiego.
Koprowski dodaje, że największym problemem technicznym dla osób zajmujących się tworzeniem oprogramowania automatycznie analizującego obrazy medyczne czy też biologiczne, jest zmienność osobnicza ludzi. Oznacza to, że każdy z nas ma charakterystyczne cechy oka i należy stworzyć takie oprogramowanie, które będzie uwzględniało takie różnorodności. „Dodatkową przeszkodą są wszelkie zaawansowane stopnie patologii oka, gdzie algorytm musi działać poprawnie. Każdy otrzymany wynik musi być też skonsultowany od strony jego przydatności z lekarzem okulistą” – zaznacza inżynier.
Naukowcy planują więc współpracę z jednostkami medycznymi. „Lekarze wspierają nas od strony opiniowania pod względem przydatności diagnostycznej proponowanych rozwiązań programowych” – mówi Koprowski.
Pytany o podobne opracowania naukowiec mówi, że – mimo kilku wersji oprogramowania i znakomitych pozycji literatury dotyczącej analizy i przetwarzania obrazów – na polskim rynku brakuje książek i programów związanych z praktycznymi aspektami analizy i przetwarzania obrazów tomograficznych oka. „Jest to szczególnie trudny problem, zwłaszcza, że ma charakter interdyscyplinarny – wiąże ze sobą współpracę inżyniera i lekarza” – podkreśla. Jego zdaniem, choć istnieją opracowania naukowe i oprogramowanie do analizy i przetwarzania obrazów, konieczne są dalsze prace, które umożliwią powtarzalną i automatyczną – bez udziału człowieka, analizę obrazów ściśle tomograficznych. Wydzielenie charakterystycznych obszarów oka i uzyskanie powtarzalności wyniku badania wymaga bowiem stworzenia własnych algorytmów przetwarzania obrazów.
Choć projekt potrwa do roku 2011, już teraz trwają rozmowy z kilkoma jednostkami na temat wdrożenia oprogramowania.
Zaloguj się Logowanie