Панина А.И., Беловодский В. Н., Владзимирский А.В.- Анализ медицинских изображений и диагностика патологии осанки в среде моделирования C#. NET

Аннотация

Панина А.И., Беловодский В. Н., Владзимирский А.В. Анализ медицинских изображений и диагностика патологии осанки в среде моделирования C#. NET. Описан интерфейс программы для визуального и предварительного анализа изображений и диагностики патологии в среде разработки C#. NET. Представлены основные этапы взаимодействия пользователя с данной программой.

Оптико-топографические методы обследования позвоночника получили широкое распространение в 70-х годах прошлого века, особенно в области диагностики его искривлений. Все эти методы основаны на аналитической обработке фотографий спины пациента, сделанных под различным углом при специальном освещении. В дальнейшем для обработки снимков стали использоваться специальные компьютерные программы, что было положено в основу метода компьютерно-оптической диагностики (сокращенно – КОД). Для обработки используются фотографии спины пациента в нескольких позах, освещенной вертикальными полосами света под определенным углом. Компьютерная обработка этих снимков позволяет определить объем и напряженность мышц позвоночника, выявить отклонения в расположении костей, в частности, величину сколиотических дуг. Все эти данные в дальнейшем могут быть использованы специалистами для постановки точного диагноза и назначения соответствующего лечения. К основным преимуществам данного метода относятся, прежде всего, его полная безвредность (сопоставима с обычной фотографией), а также высокая точность и содержательность результатов (сопоставима с рентгеновским снимком).

При проведении обследования по методу компьютерно-оптической диагностики пациент помещается на установочную платформу спиной к фотокамере, при этом верхняя часть туловища должна быть обнажена. Затем производится несколько фотоснимков: в естественной позе (с расслабленной спиной), в «активной» позе (с «выпрямленной» усилием спиной), при необходимости специалисты могут сделать снимки и в других позах. После обработки данных в компьютере результаты выводятся в виде графического представления поверхности спины в соответствующих плоскостях.

Данная работа посвящена разработке структуры и реализации программной системы для анализа медицинских изображений и диагностики патологии осанки в среде моделирования C#. NET .

Интерфейс программы является составным и состоит из главного окна (рис. 1) и ряда элементов управления. Он выполнен в стандартном для windows-приложений стиле, что облегчает его восприятие.

Рисунок 1 – Главное окно программы

Взаимодействие между модулями программы представлено на рисунке 2.

Рисунок 2 – Взаимодействие модулей программы

В программе предусмотрена возможность загрузки изображения, рисования линий, построения средней линии, изменение цвета и толщины линии, вычисления угла между прямыми, масштабирования изображения, копирование его, работа с текстом.

Для расчёта отклонений пользователю необходимо выполнить следующие операции: загрузить изображение, построить необходимые для расчётов вертикальные прямые путём указания начальной и конечной точки, построить среднюю линию, построить горизонтальную реберную линию, проходящую через наивысшую точку, образованную реберной дугой, параллельно калибровочным линиям, а также построить касательную линию в этой точке (наивысшая точка определяется пользователем визуально), рассчитать расстояние или угол между интересующими его объектами. Вычисление расстояния или угла, а также построение средней линии происходит после предварительного выделения соответствующих прямых.

Дальнейшим направлением работы является автоматизация процесса построения линий и расчёта отклонений за счёт компьютерного анализа медицинских изображений.