Dr hab. inż.tomasz Markiewicz

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Dr hab. inż.tomasz Markiewicz"

Zofia Cybulska
6 lat temu
Przeglądów:

1 PIKAOM czyli projekt konsultacyjnej platformy internetowej dla komputerowych analiz obrazów wspierających diagnostykę histopatologiczną w Wojskowym Instytucie Medycznym. Dr hab. inż.tomasz Markiewicz

2 PIKAOM co to jest? Platforma Internetowa Komputerowej Analizy Obrazów Mikroskopowych wspomagająca diagnostykę patomorfologiczną. Platforma dla zarejestrowanych lekarzy, naukowców i studentów bezpłatnie. Analiza ilościowa obrazów histopatologicznych wybranych odczynów i tkanek za pomocą algorytmów firmowanych przez autorów projektu. Archiwizacja obrazów mikroskopowych. Prowadzenie wzajemnych konsultacji dotyczących wybranych preparatów. Wspólne badania naukowe.

3 Instytucje (Lider) Wojskowy Instytut Medyczny, Zakład Patomorfologii i Oddział Teleinformatyki. Politechnika Warszawska, Instytut Elektrotechniki Teoretycznej i Systemów Informacyjno-Pomiarowych. Polska Akademia Nauk, Instytut Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej.

4 Zespół Kierownik Projektu: dr hab. inż. Tomasz Markiewicz. WIM - Zakład Patomorfologii: prof. Wojciech Kozłowski, lek. B. Grala, lek. J. Patera, lek. M. Lorent, prof. J. Słodkowska, lek. S. Cierniak. WIM - Oddział Teleinformatyki: dr Piotr Murawski, A. Kowalski, P. Zapała, A. Wycech. PW: T. Markiewicz, mgr inż. Ż. Świderska-Chadaj, mgr inż. M. Wdowiak, prof. S. Osowski, dr. T. Leś, dr hab. K. Siwek. IBIB PAN: dr Anna Korzyoska, dr hab. D. Pijanowska, mgr inż. Ł. Roszkowiak, mrg inż. Jakub Żak, mgr inż. A. Wesołowska.

5 Plan projektu - Zadania Utworzenie platformy internetowej do analizy obrazów histopatologicznych. Opracowanie i implementacja algorytmów standaryzacji i analizy obrazów oraz ich weryfikacja na reprezentatywnej bazie danych. Rozszerzenie opracowanych metod analizy na preparaty wirtualne. Weryfikacja działalności systemu przez zewnętrzne jednostki naukowe.

6 Architektura

7 Strona przeglądania danych

8 Założenia projektu Analiza wybranych rodzajów odczynów oraz tkanek ocena ilościowa. Analiza obrazów histopatologicznych (odpowiadających polu widzenia w mikroskopie) i wirtualnych preparatów. Obrazy, opis przypadków i wyniki analizy przechowywane w bazie danych. Warunkowe publikowanie przypadków.

9 Proponowane scenariusze użycia Zawsze określony i zweryfikowany użytkownik logowanie. Grupa badawcza grupowe udostępnianie przypadków. Możliwośd wzajemnych konsultacji. Baza prezentacyjno edukacyjna przypadków.

10 Kryteria dla preparatów Kryteria poprawności przygotowania preparatów problem standaryzacji i jakości. Szczegółowe kryteria przygotowania i akwizycji obrazów oraz zapewnienia niezbędnych danych technicznych. Obsługiwane formaty danych i ich jakośd (otwartośd).

11 Obsługiwane formaty danych Formaty plików graficznych jpg, tiff, itp. Formaty WSI: 3DHistech mrxs Dane struktura plików Czas skanowania 1 min. 20 sek. Rozmiar piksela (rozdzielczośd) 0.24 µm/piksel Rozmiar danych 2.6 GB (kompresja do 80%)

12 Obsługiwane formaty danych Leica (Aperio) svs Dane jeden plik Czas skanowania? Rozmiar piksela (rozdzielczośd) 0.28µm/piksel Rozmiar danych 0.6 GB (kompresja do 30%) Hamamatsu ndpi Dane jeden plik Czas skanowania 9 min. 51 sek. Rozmiar piksela (rozdzielczośd) 0.22µm/piksel Rozmiar danych 4.03 GB (kompresja do 80%) Philips bigtiff Dane jeden plik Czas skanowania ~ 6 min.

13 Wyświetlanie - DZI Deep Zoom Image

14 Przeglądanie plików WSI

15 Algorytmy analizy ilościowej Odczyny jądrowe ER, PgR, Ki-67 (rak gruczołu piersiowego, nowotwory OUN), Odczyny błonowe HER-2/neu (rak gruczołu piersiowego, badania nad rakiem nerki), Odczyny molekularne CISH (rak gruczołu piersiowego), Wyznaczanie pól hot-spot Ki-67 (nowotwory OUN, w planie guzy neuroendokrynne).

16 Przykładowy algorytm

17 Przykład analiz pojedynczego pola widzenia (Ki-67, oponiak)

18 Wybór pól hot-spot Autorski algorytm oparty na procesie stopniowego wygaszania pól hot-spot. Dla WSI (obiektyw 20x) w pomniejszeniu 8-mio krotnym tworzona jest maska preparatu oraz rozkładu komórek immunododatnich. Po wyborze kolejnego pola z najwyższą koncentracją komórek immunododatnich mapa ich gęstości jest modyfikowana zgodnie ze wzorem:

19 skorygowany Wybór pól hot-spot 1 i x x y y 2 W ten sposób obniża się wskaźnik koncentracji komórek E dając możliwośd zwycięstwa innemu regionowi proliferacji guza. Współczynnik został dobrany eksperymentalnie (wartośd 0.2, dla której uzyskano najlepszą zgodnośd wyboru pól przez algorytm i przez ekspertów). i 1 i

20 Wybór pól hot-spot - przykład 0

21 Wybór pól hot-spot - przykład 0. 2

22 Ocena Ki-67 w 20 polach widzenia

23 Podziękowania Projekt jest finansowany w ramach Programu Badao Stosowanych Narodowego Centrum Badao i Rozwoju, PBS2/A9/21/2013 w latach

24 Dziękuję za uwagę

Podobne dokumenty

PIKAOM Platforma Internetowa Komputerowej Analizy Obrazów Medycznych. Dr hab. inż.tomasz Markiewicz Andrzej Kowalski

PIKAOM Platforma Internetowa Komputerowej Analizy Obrazów Medycznych Dr hab. inż.tomasz Markiewicz Andrzej Kowalski PIKAOM co to jest? Internetowa platforma komputerowej analizy obrazów mikroskopowych