Představení vlastních projektů studentům 1. ročníku oboru Matematická biologie

Transkript

1 Představení vlastních projektů studentům 1. ročníku oboru Ing. Daniel Schwarz, Ph.D.

2 Odkud přišel? p Ústav biomedicínského inženýrství FEKT VUT v Brně drátař?

3 Co učil? u : semináře (cvičení) Zpracování a analýza signálů filtrace FIR IIR kumulace spektrální analýza Počítače a programování I, II HTML, Pascal, C Adaptivní zpracování signálů

4 Co učíu v oboru? : Aktuální trendy v analýze biologických dat systémy a signály frekvenční a časově-frekvenční popis signálu vlnková transformace adaptivní filtrace

5 Co dělal? d : Elektronika a sdělovací technika Interpolace medicínských obrazů s využitím vlnkové transformace interpolovaný signál 1/H d H h 2 T 1 2 F h F d 2 H h 2 T 2 2 F h 2 F d původní signál H d 2 T 3 2 F d

6 Co dělal? d : Biomedicínská elektronika a biokybernetika Objemová vizualizace medicínských obrazových dat Klasifikace tkání % CT čísla CT Modely osvětlení L N R V C C C r g b = Iar + I =..., =... l l k d rn L l + k s ( R V ) n,

7 Co dělal? d : Biomedicínská elektronika a biokybernetika Chytřejší objemová vizualizace vektorový obraz lineární registrace ( lícování ) multimodálních dat T1 T2 MRI PD MRI/T1, MRI/T2, MRI/PD: MRI/T1, MRI/T2, MRI/PD, CT:

8 Výpočetn etní neuroanatommie VÝVOJ VOLUMETRIE MOZKU: postmortem techniky in vivo (CT, MRI) ROI manuální segmentace VBM DBM } celomozkové, automatické morfometrické metody

9 Výpočetn etní neuroanatommie Statistická analýza na deformacích na voxelech Lineární registrace affinní transformace šablona Pružná registrace stereotaktický prostor

10 Morfometrie u první epizody schizofrenie CÍL: Nelézt v mozku místa se statisticky významnými anatomickými rozdíly mezi skupinou pacientů postižených první epizodou schizofrenie a skupinou zdravých dobrovolníků. SKUP1: schizofrenní muži (věkový průměr 24.3, směrodatná odchylka 5.2), SKUP2: dobrovolníci (věkový průměr 23.3, směrodatná odchylka 2.0). 3D MRI obrazy mozku: T1-váhované; sagitální; mm; formát DICOM.

11 Morfometrie u první epizody schizofrenie x=49 mm y=27 mm z=7 mm x=-40 mm y=44 mm z=2 mm t

12 Morfometrie u první epizody schizofrenie

13 Hlavní oblast zájmu: z Medical imaging 13 Registrace / lícování multimodálních obrazových dat Segmentace oblasti zájmu, klasifikace tkání a volumetrie v medicínských obrazech 3-D vizualizační algoritmy

14 Jiná oblast zájmu: z Digital signal processing Rozměřování signálů z laser-dopplerovského měření prokrvení tkáně (plastická chirurgie) Modelování průběhů krevního tlaku u normotoniků a hypertoniků (kardiologie)

15 Jiná oblast zájmu: z E-learning a web Multimediální podpora výuky na lékařských fakultách v ČR a SR MEFANET (MEdical FAculties NETwork)

16 Jiná oblast zájmu: z E-learning a web Multimediální podpora výuky na lékařských fakultách v ČR a SR MEFANET (MEdical FAculties NETwork)

17 program Telehematologie Podpora přístupu studentů k elektronickým materiálům a obrazové dokumentaci o diagnostice a léčbě hematologických chorob. Start v roce 2006, v rámci rozvojového projektu RITM. Investiční zajištění telehematologických stanic. Vývoj softwaru pro webový obrazový archiv Vytváření obsahu archivu Edukační část Taxonomie Klinická část Obrazy Popisy

18 program Telehematologie BACKOFFICE Autor 1 INTERNET Autor 2 FRONTOFFICE Garant 1 INTERNET Webový a databázový server na univerzitě pro podporu Telehematologie Dummy Anonym

19 ICT v Telehematologii Telehematologické stanice laboratorní mikroskop digitální snímač (USB nebo Firewire) PC lokální software } přístup na internet, běžný browser (IE, Firefox) Nelze považovat za zcela oddělené komponenty mikroskop Olympus BX41, digitální fotoaparát OLYMPUS C4000 Zoom (4 Mpx) optický adaptér U-TV1X-2 PC (USB spojení s fotoaparátem) mikroskop Olympus BX41 digitální kamera ARTCAM 300MI CMOS (3 Mpx) optický adaptér U-TV0.5X PC (USB spojení s kamerou) Kompromisy: 1) mikroskop, resp. objektiv vs. optodigitální snímač 2) rozlišení vs. živý obraz

20 ICT v Telehematologii Archiv snímků z digitální mikroskopie existence prioprietárních řešení (OCS Cytotel od Olympus) vývoj vlastními prostředky Použité technologie web server Apache (OS Linux) databáze MySQL skriptovací jazyk PHP grafický program ImageMagick PACSone, Radscaper Java applet

21 ICT v Telehematologii Zjednodušené schéma archivu ZPRÁVA Text od, komu datum studie UŽIVATEL Identifikační údaje role {dummy, author, garant, admin} STUDIE taxonomie diagnóza (cze, eng) popis (cze, eng) stav {temp, pending, approved} datum {created, modified, approved} TAXONOMIE blokový kód název (cze, eng) popis (cze, eng) typ {archive, user} uživatel {autor, garant} snímky SNÍMEK {krev, dřeň, likvor, otisk tumoru} název (cze, eng) popis (cze, eng) soubory SOUBOR typ {orig., orig_jpeg, res_big, res_big_watermark, res_small} název

22 ICT v Telehematologii

23 ICT v Telehematologii

24 ICT v Telehematologii

25 ICT v Telehematologii

26 ICT v Telehematologii

27 ffgf Díky za pozornost "Newer technologies such as computers and video conferencing are not necessarily better (or worse) for teaching or learning than older technologies... they are just different... The choice of technology should be driven by the needs of the learners and the context in which we are working, not by its novelty." Bates AW. Technology, open learning and distance education. London: Routledge,