Stanovení objemu močového měchýře s využitím elektroimpedanční tomografie

Martin Schmidt

Disertační práce

Estimation of Bladder Volume Using Electrical Impedance Tomography

Anotace:

Monitorování objemu močového měchýře je důležitým aspektem v diagnostice a léčbě urologických onemocnění. Stávající metody jsou založeny na ultrazvuku, a přestože poskytují možnost neinvazivního měření, není možné s nimi objem měřit kontinuálně. Tato disertační práce se zabývá vyvinutím metodiky pro neinvazivní kontinuální monitorování objemu močového měchýře s použitím měření elektroimpedanční tomografie (EIT). V práci je navržen algoritmus pro výpočet objemu z EIT obrazu a je proveden návrh metodiky měření objemu touto metodou. Navržený algoritmus je ověřen v klinickém testování na 10 subjektech. Výsledky ukazují silnou lineární korelaci mezi výstupními parametry EIT obrazu a naměřeným objemem močového měchýře pomocí ultrazvukového přístroje BladderScan (až 0.83). Navržený algoritmus pro výpočet objemu z EIT obrazu dosáhl korelace až 0.45 s naměřenými hodnotami. Práce potvrzuje potenciál EIT jako možného neinvazivního nástroje pro kontinuální monitorování objemu močového měchýře a přináší nový přístup k výpočtu objemu na základě rekonstruovaných EIT obrazů z oblasti pánve, což může výrazně zlepšit diagnostiku a kvalitu péče o pacienty trpící poruchami vylučování moči.

Abstract:

Monitoring bladder volume is a crucial aspect of diagnosing and treating urological disorders. Current methods rely on ultrasound, which, while non-invasive, does not allow for continuous volume measurement. This dissertation focuses on developing a methodology for non-invasive continuous bladder volume monitoring using Electrical Impedance Tomography (EIT). An algorithm for calculating volume from EIT images was proposed, alongside the development of a measurement methodology. The proposed algorithm was clinically tested on 10 subjects. Results show a strong linear correlation between EIT image parameters and bladder volume measured using the BladderScan ultrasound device (up to 0.83). The proposed algorithm for calculating bladder volume from EIT images achieved a correlation of up to 0.45 with measured values. This work confirms the potential of EIT as a non-invasive tool for continuous bladder volume monitoring and introduces a new approach to volume calculation based on reconstructed EIT images from the pelvic region, which could significantly improve diagnosis and care for patients with urinary disorders.

Klíčová slova

Elektrická impedanční tomografie, neinvazivní kontinuální monitorování, objem močového měchýře

Keywords

Electrical impedance tomography, non-invasive continuous monitoring, bladder volume

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 26. 8. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Marek Penhaker
• Oponent: Ladislav Janoušek, Jiří Hozman, Miroslav Pokorný

VŠB – Technická univerzita Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Doktorský studijní program / obor:
Elektrotechnika / Technická kybernetika