Modelování a časová evaluace fraktury patní kosti na základě obrazové analýzy

Jaroslav Škvrna

Bachelor's thesis

Modeling and Time Evaluation of the Heel Bone Fracture on a Base of the Image Analysis

Abstract:

Tato bakalářská práce se zabývá předzpracováním dat fraktury patní kosti, segmentací periostálního svalku od zbytku kosti a měkké tkáně a následné vyhodnocení parametrů (obsah, obvod, hlavní osa, vedlejší osa) periostálního svalku v čase. Teoretická část bude základem pro pochopení problematiky fraktury patní kosti, pochopení problematiky hojení fraktury patní kosti pomocí periostálního svalku a vymezení aplikací segmentace obrazu pro medicínská data. Praktická část obsahuje předzpracování obrazových dat. Snímky byly pro efektivnější segmentaci upraveny. V předzpracování byla řešena geometrická transformace snímků pomocí nalezení nejpodobnějších bodů v porovnávaných snímcích. Snímky bylo nutné dále normalizovat. V segmentační proceduře byla implementována metoda aktivních kontur, která při správném nastavení parametrů dokáže oddělit periostální svalek od ostatních objektů. Závěr práce se zabývá zhodnocením dosažených výsledků velikosti periostálního svalku v čase. Sledujeme tedy, zda dochází k dynamice růstu periostálního svalku v kontextu hojení kosti.

Abstract:

This bachelor thesis deals with image preprocessing of calcaneus fracture, segmentation of callus from bone and soft tissue and subsequent evaluation of callus parameters (content, circumference, major axis and minor axis). In the theoretical part we will introduce problem with heel fracture and understanding the healing of heel fracture using periosteal callus and defining the applications of image segmentation for medical data. The practical part contains pre-processing of image data. Images have been modified for more efficient segmentation. In the pre-processing, the geometric transformation of the images was solved using the most similar points in a comparable images. The images could be further normalized. In the segmentation procedure, the active contour method was implemented, which, when set up correctly, determined whether it was possible to separate the periosteal callus from bone. In conclusion of work is the evaluation of the results of the size of the periosteal callus in time. We therefore monitor whether the dynamics of periosteal callus growth is in the context of bone healing.

Keywords

Patní kost, segmentace, fraktura, osifikace, měkká tkáň, kost, periostální svalek, geometrická transformace, binární model, aktivní kontury, zpracování obrazu, rentgen

Keywords

Calcaneus, segmentation, fracture, ossification, soft tissue, bone, periostela callus, geometric transformation, binary model, active contours, image processing, X-ray

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 4. 2020

Thesis defence

• Date of defence: 25. 6. 2020
• Supervisor: Jan Kubíček
• Reader: Magdaléna Hřivňáková

VSB – Technical University of Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Bachelor programme / field:
Elektrotechnika / Biomedicínský technik