Roboczy tytuł rozprawy:
Komputerowe metody wspomagania medycznej diagnostyki obrazowej z użyciem technik obliczeń wysokiej wydajności
Wraz z rozwojem technik obrazowania medycznego, w osatnich latach rozwijane są prace ukierunkowane na automatyczną analizę obrazów z użyciem programów komputerowych implementujących odpowiednie algorytmy rozpoznawania. Jednakże zastosowanie poszczególnych metod w praktyce klinicznej nie zawsze jest możliwe, a uwarunkowane jest to stopniem ich niezawodności, który wyraża się zarówno poprawnością i skutecznością, jak i szybkością działania. Istnieje zatem potrzeba ciągłego doskonalenia metod przetwarzania i analizy obrazów, konstruowania nowych algorytmów, ich szybkich implementacji oraz wiarygodnej oceny jakości ich działania. Opisane wyżej problemy stanowią przedmiot badań podejmowanych w pracy, która dotyczy dwóch rodzajów obrazowania.
-
Analiza obrazów angiografii rezonansu magnetycznego. W tym obszarze badań prace ukierunkowane są na rozwój nowych algorytmów segmentacji naczyń krwionośnych oraz ich obiektywnej weryfikacji. Wymaga to przeprowadzenia doświadczeń dla dużej liczby obrazów a także porównania wyników segmentacji z prawdziwą strukurą układu naczyń. Wykonanie takich badań z użyciem rzeczywistych obrazów w statystycznie znaczącej liczbie jest w praktyce niemożliwe. Z tego powodu, podjęto prace zmierzające do zaprojektowania systemu komputerowego, w którym zaimplementowane zostaną procedury syntezy obrazów angiograficznych, imitujących rzeczywiste obrazy.
-
Analiza sekwencji wideo wykonanej za pomocą bezprzewodowego endoskopu kapsułkowego. W tym przypadku, problemem jest bardzo duża liczba obrazów pochodzących z pojedynczego badania, która sięga 50000 ramek. Program wspomagający diagnostę powinien umożliwić spośród tej dużej liczby ramek rozpoznanie tych obrazów, które odwzorowują określone zmiany patologiczne w narządach wewnętrznych. Badania przeprowadzone przez autora dowodzą, że bardzo dobre efekty rozpoznawania daje połączenie nienadzorowanej segmentacji poszczególnych ramek z analizą tekstury, barwy i kształtu obszarów wyróżnionych podczas segmentacji.
Wymienione zagadnienia charakteryzują się dużą złożonością obliczeniową. Czas obliczeń potrzebnych do wydobycia informacji diagnostycznych z obrazów biomedycznych jest dodatkowo zwielokrotniony dużą objętością struktur danych, szczególnie w przypadku obrazów trójwymiarowych i sekwencji wideo. Dlatego integralną część rozprawy stanowi rozwiązanie problemu szybkiej implemenacji algorytmów przetwarzania z użyciem sieci komputerów, kart graficznych oraz układów reprogramowalnych.
