Simulació d’interaccions amb imatges mèdiques mitjançant dispositius hàptics

Aquest projecte parteix del treball realitzat per en Joan Fons Sànchez, “Inspecció interactiva i immersiva de models volumètrics. Aplicació diagnosi mèdica”. En aquest projecte desenvoluparem noves eines de Realitat Virtual per a la interacció amb models volumètric mèdics. D’aquesta manera es vol millorar la diagnosi mèdica i a la vegada proporcionar noves eines de formació per als estudiants. En concret, s’ha utilitzat el dispositiu hàptic Phantom Omni que ens dona un efecte d’immersió simulant el tacte amb objectes virtuals. El dispositiu hàptic utilitza uns motors i resistències per generar forces de retorn i simular la interacció de l’usuari amb l’entorn virtual. A més a més ens permet moure i orientar-nos de forma precisa en un espai 3D, tasca molt difícil amb un ratolí i teclat convencionals. El projecte s’ha desenvolupat mitjançant el motor de videojocs multi plataforma Unity de Unity Technologies. Aquest motor disposa de una interfície i un llenguatge de programació senzills, a més de diferents llibreries i plugins que faciliten la integració del dispositiu hàptic

A la caça del fotó. Detectors de partícules en imatge mèdica

Hunting the Photon. Particle Detectors in Medical Imaging.Nuclear and particle physicists have always worked hard to develop particle detectors to measure the fundamental properties of matter. Particle detectors also play a fundamental role in medical imaging since they enable the invisible to be made visible by means of invisible radiation. Since the early times of nuclear medicine and medical imaging, there has always been a synergy between the two worlds. In fact, many of the sensors and devices that are used in nuclear medicine have their origin in Nuclear or Particle Physics

Renderització d'imatges mèdiques en iOS mitjançant OpenGL i ITK

Aquest projecte és un intent de representar imatges mèdiques resultats d'escàners en 3 dimensions en dispositius que utilitzin el sistema operatiu iOS. S'intenta fer utilitzant la llibreria de tractament d'imatges ITK, OpenGL ES 2.0 i la tècnica volume rendering. No s'ha acabat d'aconseguir

Dispositius hàptics aplicats a la interacció amb imatges mèdiques de volum

Elprojecte tracta sobre la realització de una aplicació informàtica sota entorn Unityper poder carregar diferents dades mèdiques de volum i poder fer interacció amb elles. Respecte a obtenir unasensació tàctilper a la seva interacció, es farà servir un dispositiu de força hàptic Phantom Omni Touch™.El treball és una continuació del treball de final de grau de Raimon Gaspar anomenat “Simulació d’interaccions amb imatges mèdiques mitjançant dispositius hàptics”, que per la seva banda és la continuació d’un altre projecte iniciat per Joan Fons Sánchezanomenat “Inspecció interactiva i immersiva de models volumètrics. Aplicació diagnosi mèdica”. Partint de l’aplicació resultant d’aquests dos treballs més antics, s’intentarà millorar diversos aspectes per fer-la més fàcil, agradable d’utilitzar i amb més funcionalitats.La finalitat de l’aplicació és, tal i com s’especifica en el nom del projecte, poder interactuaramb imatges mèdiques de forma hàptica, així poder millorar els mètodes dediagnosis mèdicaa partir de l’exploració d’aquestes imatges de volu

ProGAN per a la generació de ressonància magnètica de mama

Treballs Finals de Grau d'Enginyeria Informàtica, Facultat de Matemàtiques, Universitat de Barcelona, Any: 2022, Director: Oliver Díaz[en] Currently, multiple machine learning models have been implemented to assist radiology staff in the decision-making process during the analysis of medical images for cancerous lesions, both benign and malignant. Despite this, such models mostly cannot be trained with sufficient images, due to the ethical and legal complications in obtaining the images. For this purpose, the objective of this study has been defined as the implementation of a deep learning model system, more specifically a Progressively Growing GAN, by means of which two-dimensional medical images of breast MRIs can be generated from a set of other two-dimensional medical images that were provided by the Consorci Corporació Sanitària Parc Taulí. Despite the lack of radiological knowledge and computational capacity, the results of the model can be seen as satisfactory, because the structure of the breasts is preserved, together with an approximation of the breast tissues. However, if these images are intended to be used in another project, the model should be trained on a machine with higher computational capacity by which the model can be trained for a longer time

Fent visible l'invisible. Tècniques de diagnòstic per imatge

Making the Invisible Visible. Diagnostic Imaging Techniques.In Medicine, images play a decisive role, especially in Diagnostics. Several properties of the inner body can be visualized and measured by means of so-called Medical Imaging techniques. Most of these techniques are based on detection by electromagnetic radiation with radiation energy dependingon the properties of the image. If the goal is to obtain a three-dimensional image, complex mathematical algorithms combined with powerful computers must be used in addition to suitable detector devices. Therefore, progress in Medical Imaging is the result of a combined effort by physicians and physicists, as well as chemists, biologists, engineers, mathematicians and computer scientists

Representació i mostratge de funcions : de les sèries de Fourier a la teoria d'ondetes

Les ondetes (wavelets en anglès, ondelettes en francès i ondículas en castellà) són una eina matemàtica moderna -apareixen al començament dels vuitanta- que ha protagonitzat una petita revolució en diferents camps del que s'anomena genèricament tractament del senyal: tractament d'imatges i so, enginyeria nuclear, neurofisiologia, imatges mèdiques (tomografies, ressonàncies magnètiques), òptica, geologia, radar, modelitzacions de la visió humana, visió per computador, etc. També són ara una eina corrent en moltes branques de les matemàtiques: anàlisi harmònica, anàlisi funcional, equacions diferencials, equacions en derivades parcials, fractals . . . La finalitat d'aquest article és donar una idea del què són les ondetes. Per fer-ho, he triat com a eix vertebrador el tema de la representació i mostratge de funcions del qual en donaré una perspectiva històrica

Tècniques de codificació de vídeo basades en la predicció dins l'estàndard JPEG2000

La compressió d'imatges mèdiques en escales de grisos es un tema estudiat i discutit en quan al gran volum de dades que generen i la seva necessitat de reduir-lo degut a les nombroses probes que es realitzen en l'àmbit hospitalari i clínic. Aquestes, pertanyen a un context peculiar respecte a imatges naturals on no existeix tanta similitud entre píxels veïns de tal manera que es poden extreure estimacions o prediccions i en conseqüència una explotació eficient de la redundància que donarà lloc a una compressió amb un rati més elevat. La idea principal d'aquest treball es fer recerca en la compressió d'imatges enfocant exclusivament en l'àmbit mèdic dels arxius generats per proves com MRI (Imatge de ressonància magnètica), CT (Tomografia computacional), i seqüencies angiogràfiques de rajos-X. L'esquema de compressió utilitzat és l'estàndard JPEG2000, on s'han fet modificacions amb idees dels mètodes de predicció pròpies de la codificació de vídeo HEVC però adaptant i aplicant dintre del context en qüestió.La compresión de imágenes médicas en escalas de grises es un tema estudiado y discutido en cuanto al gran volumen de datos que generan y su necesidad de reducirlo debido a las numerosas pruebas que se realizan en el ámbito hospitalario y clínico. Estas, pertenecen a un contexto peculiar respecto a imágenes naturales donde no existe tanta similitud entre píxeles vecinos de tal manera que se pueden extraer estimaciones o predicciones y en consecuencia una explotación eficiente de la redundancia que dará lugar a una compresión con un ratio más elevado. La idea principal de este trabajo es hacer investigación en la compresión de imágenes enfocando exclusivamente en el ámbito médico de los archivos generados por pruebas como MRI (Imagen de resonancia magnética), CT (Tomografía computacional), y secuencias angiográficas de rayos-X . El esquema de compresión utilizado es el estándar JPEG2000, donde se han hecho modificaciones con ideas de los métodos de predicción propias de la codificación de vídeo HEVC pero adaptando y aplicando dentro del contexto en cuestión.Compression of grayscale medical images is a studied and discussed subject about the large volume of data generated and the need to reduce it due to the numerous tests performed in the hospital and clinic. These belong to a particular context with respect to natural images where there is so much similarity between neighboring pixels so they can extract estimates or predictions and therefore an efficient exploitation of the redundancy that will lead to a higher compression ratio. The main idea of this work is to research the image compression focusing exclusively on the medical files generated by tests such as MRI (magnetic resonance imaging), CT (computer tomography), and X-ray angiographic sequences . The compression scheme used is JPEG2000 standard, where modifications have been made with the own ideas of prediction methods for video encoding HEVC but adapted and applied in this context

Desenvolupament d'interfícies d'usuari i visualització d'imatge mèdica en dispositius mòbils Android

Aquest document conté originàriament altre material i/o programari només consultable a la Biblioteca de Ciència i Tecnologia.Aquest treball tracta sobre la realització d'una aplicació per a dispositius Android que permeti visualitzar imatges mèdiques. Amb la col·laboració del parc Taulí de Sabadell s'han realitzat tasques de recerca de requeriments com l'elaboració d'una entrevista o la realització d'una maqueta de paper que s'ha sotmès a una avaluació heurística en un procés iteratiu. Finalment, s'ha implementat una aplicació on es poden visualitzar imatges mèdiques, fer accions sobre elles com canviar el color o fer zoom i accedir a informació del pacient.Este trabajo trata sobre la realización de una aplicación para dispositivos Android que permita visualizar imágenes médicas. Con la colaboración del parc Taulí de Sabadell se han realizado tareas de búsqueda de necesidades como la elaboración de una entrevista o la realización de una maqueta de papel que se ha sometido a una evaluación heurística en un proceso iterativo. Finalmente, se ha implementado una aplicación donde se pueden visualizar imágenes médicas, hacer acciones sobre ellas como cambiar el color o hacer zoom y acceder a información del paciente.This project is about making an Android application for mobile devices that allows viewing medical images. Needfinding tasks were made with the collaboration of parc Taulí de Sabadell, such preparing and doing an interview or making a paper prototype that has been subjected to a heuristic evaluation in an iterative process. Finally, we have implemented an application where you can view medical images, perform actions on them as changing the color or zoom in and access patient information

Biomarcadors Quantitatius d’Imatge per l’evaluació de la neuroestructura en neonats

Projecte final de carrera fet en col.laboració amb l’Hospital Clínic de BarcelonaCatalà: El diagnòstic de lesió cerebral en nounats es basa essencialment en la visualització de l’aspecte i de la “densitat ecogràfica” del teixit (el nivell de blanc sobre negre del teixit), interpretat de manera subjectiva pel metge. Tanmateix, els ecògrafs actuals tenen una sensibilitat extremadament elevada per detectar canvis i reflectir-los en la pantalla. El problema principal és que l’ull humà no és capaç de distingir de manera reproduïble, i molt menys quantifica, aquests canvis. Aquest problema, que és comú a totes les tècniques d’imatge, ha portat al naixement d’un camp nou en la biotecnologia que intenta desenvolupar eines d’anàlisi automàtica que permetin convertir els mil.lions de dades que ofereixen les tecnologies d’imatge en parámetres numèrics quantitatius. Per aquest tipus de paràmetres s’ha creat el terme de biomarcadors quantitatius d’image (Quantitative Imaging Biomarkers). Aquest projecte es basa en el desenvolupament d’un mètode automàtic per inferir les característiques del teixit mitjançant l’anàlisi automatitzada de la imatge ecogràfica. La tecnologia es basa en el concepte de que si un teixit conté diferències en la distribució i característiques de les cèl·lules i del líquid que les envolta, l’ona acústica que es reflecteix és diferent i en conseqüència la reconstrucció de la imatge també ho és. Aquests canvis es tradueixen en què l’ecògraf construeix una imatge diferent depenent de les característiques físiques que s’observen, però aquesta diferència és subtil i només es tradueix en un canvi en la “textura” de la imatge. Aquestes textures no poden ser detectades de manera reproduïble per l’ull humà, per molt entrenat que estigui, però sí per un programa d’anàlisi avançada de textures adaptat a l’interpretació d’ecografia i entrenat per reconèixer els patrons que s’associen a dany cerebral. La capacitat d’avaluar les propietats acústiques mitjançant algorismes sofisticats que permetin detectar els canvis induïts en l’ona acústica en funció de diferents característiques tissulars i construir biomarcadors quantitatius es demostra en aquest projecte. Específicament, s’han pogut desenvolupar més de 100 biomarcadors quantiatius d’imatge que tenen una variabilitat menor al 0.01% entre neonats del mateix grup d’estudi. Les característiques que s’extreuen pertanyen a regions determinades del cervell del nounat; als plexos coroides i a l’àrea periventricular per una banda (veure figura 1.2), al cerebel i a la matèria blanca subcortical