Streszczenie pociask_streszczenie.pdf

mgr inż. Elżbieta Pociask

Promotor: Prof. dr hab. inż. Piotr Augustyniak
Dyscyplina: Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna


Koronarografia stosowana jest w codziennej praktyce klinicznej w celu detekcji niedrożności naczyń wieńcowych serca. Poprzez podanie kontrastu umożliwia zwizualizowanie w pełni konturów naczynia jednak bez wglądu do wnętrza naczynia, co często bywa kluczowe przy ocenie zaawansowania choroby miażdżycowej. Te ograniczenia przyczyniły się w ostatnich latach do rozwoju wewnątrznaczyniowych technik obrazowania takich jak optyczna tomografia komputerowa (OCT), czy spektroskopia bliskiej podczerwieni (NIRS).

Celowe zatem wydaje się stworzenie algorytmów do przetwarzania obrazów OCT i NIRS, umożliwiających kardiologom wykrywanie i interpretację zmian miażdżycowych.

Teza rozprawy :

Wykorzystanie opracowanych algorytmów przetwarzania obrazu, umożliwia wspomaganie komputerowe ilościowej i jakościowej oceny światła i blaszki lipidowej tętnic za pomocą różnych metod obrazowania wewnątrznaczyniowego, ułatwiając ekspertom wykrywanie i interpretację wzorów miażdżycy, a tym samym diagnostykę kardiologiczną.

W celu wykazania powyższej tezy zaprojektowano, wdrożono i zweryfikowano algorytmy do automatycznego wykrywania światła naczynia na obrazach OCT oraz automatycznego wykrywania złóż lipidowych na obrazach NIRS, ze szczególnym uwzględnieniem wykrywania blaszek miażdżycowych o wysokim ryzyku pęknięcia.

W trakcie analizy i implementacji wybranych istniejących algorytmów przetwarzania obrazu, dokonano ich modyfikacji w celu poprawy ich wydajności i dokładności, dla spełnienia wymagań badanych obrazów medycznych w różnych modalnościach. Przedstawione algorytmy koncentrują się na prostych, ale bardzo skutecznych rozwiązaniach, które mają duży wpływ na interpretację obrazu wewnątrznaczyniowego i ostateczną diagnozę medyczną.

Opracowane algorytmy zostały przetestowane, a otrzymane rezultaty - porównane z wynikami otrzymanymi z komercyjnych systemów. Uzyskane rezultaty okazały się zadowalające, a zaproponowane algorytmy mogą być wykorzystywane w laboratoriach przetwarzania obrazów w celach naukowych, badawczych i rozwojowych.

Główną nowością tego badania było wykorzystanie metod śledzenia wzroku do badania dystrybucji informacji, istotnych z medycznego punktu widzenia na obrazach OCT i zidentyfikowania najważniejszych elementów określających ich hierarchię podczas wizualnej interpretacji przez człowieka.

Rozprawa Doktorska

• prof. dr hab. inż. Michał Strzelecki, Politechnika Łódzka Recenzja nr 1
• prof. dr hab. inż. Artur Przelaskowski, Politechnika Warszawska Recenzja nr 2

1. Elżbieta POCIASK, Krzysztof Piotr Malinowski, Magdalena Ślęzak, Joanna Jaworek-Korjakowska, Wojciech Wojakowski, Tomasz Roleder „Fully automated lumen segmentation method for intracoronary optical coherence tomography”, Journal of Healthcare Engineering ; ISSN 2040-2295. — 2018 art. ID 1414076, s. 1–13. — Bibliogr. s. 12–13.
2. Elżbieta POCIASK, Magdalena Ślęzak, Kamila Kosińska, Klaudia Proniewska, Krzysztof P. Malinowski, Piotr Augustyniak, „ Image analysts' eye movement patterns during intravascular OCT interpretation ”, Recent developments and achievements in biocybernetics and biomedical engineering : proceedings of the 20th Polish Conference on Biocybernetics and Biomedical Engineering, Kraków, Poland, September 20-22, 2017 , Advances in Intelligent Systems and Computing ; ISSN 2194-5357 ; vol. 647). — ISBN: 978-3-319-66904-5 ; e-ISBN: 978-3-319-66905-2. — S. 286–293. — Bibliogr. s. 292–293, Abstr
3. Grzegorz M. Kubiak, Magdalena Dobrolińska, Elżbieta POCIASK, Wojciech Wańha, Paweł Gąsior, Grzegorz Smolka, Andrzej Ochała, Wojciech Wojakowski, Tomasz Roleder „Prediction models for different plaque morphology in non-significantly stenosed regions of saphenous vein grafts assessed with optical coherence tomography ”, Advances in Interventional Cardiology = Postępy w Kardiologii Interwencyjnej ; ISSN 1734-9338. — 2018 vol. 14 iss. 4, s. 363–372. — Bibliogr. s. 371–372, Abstr.
4. Piotr Augustyniak, Jacek Chodak, Zbigniew Mikrut, Elżbieta POCIASK „Metody pozyskiwania i przykłady wykorzystania sygnału okoruchowego — [Acquisition methods and example applications of oculomotor signal] ”, — Warszawa : Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, 2016. — 185 s.. — Bibliogr. s. 171–178. — ISBN: 978-83-7837-049-9
5. Elżbieta POCIASK, Joanna Jaworek-Korjakowska, Krzysztof Piotr Malinowski, Tomasz Roleder, Wojciech Wojakowski „Fully automated lipid pool detection using near infrared spectroscopy”, Computational and Mathematical Methods in Medicine ; ISSN 1748-670X. — 2016 art. ID 1487859, s. 1–9. — Bibliogr. s. 9.
6. Tomasz Roleder, Elżbieta POCIASK [ et al.]„Optical coherence tomography of de novo lesions and in-stent restenosis in coronary saphenous vein grafts (OCTOPUS study)”, Circulation Journal ; ISSN 1346-9843. — 2016 vol. 80 iss. 8, s. 1804–1811. — Bibliogr. s. 1811.
7. Elżbieta POCIASK, Klaudia Proniewska, Nico Bruining „Coronary plaque quantification by multi-slice computed tomography”, Frontiers of medical imaging,World Scientific Publishing, cop. 2015. — ISBN: 978-9814611091. — S. 3–19. — Bibliogr. s. 16–19
8. Tomasz Roleder, Jacek Jąkała, Grzegorz L. Kałuża, Łukasz Partyka, Klaudia Proniewska, Elżbieta POCIASK, Wojciech Zasada, Wojciech Wojakowski, Zbigniew Gąsior, Dariusz Dudek „The basics of intravascular optical coherence tomography”, Advances in Interventional Cardiology = Postępy w Kardiologii Interwencyjnej ; ISSN 1734-9338. — 2015vol. 11 iss. 2, s. 74–83. — Bibliogr. s. 81–83, Abstr..
9. Shimpei Nakatani, Klaudia Proniewska, Elżbieta POCIASK, Giulia Paoletti, Sebastian de Winter, Takashi Muramatsu, Nico Bruining „How clinically effective is intravascular ultrasound in interventional cardiology? : present and future perspectives” , Expert Review of Medical Devices ; ISSN 1743-4440. — 2013 vol. 10 iss. 6, s. 735–749. — Bibliogr. s. 745–749.
10. Elżbieta POCIASK, Klaudia Proniewska, Nico Bruining „Computer-assisted quantitative evaluation of coronary stent platforms by different intracoronary imaging methods”, Computing in Cardiology ; ISSN 2325-8861. ISSN: 0276-6574. — 2013 vol. 40, s. 1211–1214. — Bibliogr. s. 1214, Abstr..