A téma leírása nagy vonalakban:
Az ultrahangos képalkotás fontos szerepet játszik a modern diagnosztikai és intervenciós eljárásokban, ugyanakkor az ultrahangképek értelmezése és a vizsgált struktúrák pontos térbeli lokalizációja jelentős kihívást jelent. Szimulált környezetben végzett fantomvizsgálatok segítségével biztonságos és reprodukálható módon vizsgálhatók az ultrahangos képalkotás, a külső kameraalapú követés, valamint a képi adatokon alapuló objektumlokalizáció lehetőségei. Az ilyen rendszerek alapot adhatnak későbbi navigációs, robotikai, kiterjesztett valóság alapú vagy MI-támogatott intervenciós megoldások fejlesztéséhez.
A jelölt feladata ultrahangos fantomvizsgálatokhoz kapcsolódó adatgyűjtési és kiértékelési rendszer fejlesztése az Óbudai Egyetem MedTech Innovációs és Oktató Központjának szimulált műtői környezetében. A munka része rejtett struktúrákat tartalmazó fantomok vizsgálata, ultrahangos képi adatok gyűjtése, valamint a transzducer pozíciójának vagy mozgásának külső kameraalapú követése. A feladat során vizsgálható az ultrahangképek és a külső kameraadatok összekapcsolása, a rejtett objektumok ultrahangképeken történő detektálása vagy szegmentálása, valamint azok térbeli lokalizációjának pontossága. A fejlesztés során 3D Slicer alapú megoldások is felhasználhatók az ultrahangos és pozíciókövetési adatok megjelenítésére, szinkronizálására vagy feldolgozására.
A feladat részletezése:
- Az ultrahangos képalkotás, tracked ultrasound rendszerek, orvosi képnavigáció, fantomvizsgálatok és ultrahangos képszegmentálás szakirodalmának áttekintése;
- A MedTech Innovációs és Oktató Központ műtői egységének, ultrahangos eszközeinek, kameraalapú követési lehetőségeinek és releváns mérési infrastruktúrájának megismerése;
- Rejtett struktúrákat vagy objektumokat tartalmazó ultrahangos fantomkörnyezet kialakítása vagy meglévő fantomok vizsgálati protokolljának kidolgozása;
- Ultrahangos kép- és videóadatok gyűjtése különböző vizsgálati beállítások, transzducerpozíciók és fantomkonfigurációk mellett;
- A transzducer pozíciójának vagy mozgásának külső kameraalapú követése, illetve az ultrahangos és külső kameraadatok összekapcsolási lehetőségeinek vizsgálata;
- 3D Slicer, SlicerIGT, PLUS Toolkit vagy OpenIGTLink alapú eszközök megismerése és szükség szerinti alkalmazása az adatok megjelenítésére, szinkronizálására vagy feldolgozására;
- Ultrahangképeken látható rejtett objektumok detektálására, szegmentálására vagy lokalizációjára alkalmas képfeldolgozási vagy gépi tanulási módszer fejlesztése;
- A lokalizációs vagy szegmentálási pontosság kiértékelése ismert fantomgeometria vagy referenciajelölések alapján;
- A fejlesztett rendszer tesztelése szimulált műtői környezetben, az eredmények kiértékelése.
A feladat során a Hallgatónak lehetősége lesz megismerkedni az Óbudai Egyetem MedTech Innovációs és Oktató Központ és a Bejczy Antal iRobottechnikai Központ kutatási infrastruktúrájával, valamint bekapcsolódni az ott folyó kutatási és fejlesztési feladatokba