Авер'янова Лілія Олександрівна. Метод комп'ютерної рентгеноморфометрії метакарпальних кісток людини у діагностиці остеопорозу

Краткое описание

Авер'янова Лілія Олександрівна. Метод комп'ютерної рентгеноморфометрії метакарпальних кісток людини у діагностиці остеопорозу: дисертація канд. техн. наук: 05.11.17 / Харківський національний ун-т радіоелектроніки. - Х., 2003.

Авер’янова Л.О. Метод комп’ютерної рентгеноморфометрії метакарпальних кісток людини у діагностиці остеопорозу. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.17 медичні прилади та системи. Харківський національний університет радіоелектроніки, Харків, 2003.
Дисертація присвячена питанням підвищення достовірності діагностики остеопорозу (ОП) шляхом створення нового методу отримання та обробки рентгенодіагностичної інформації. У роботі запропоновано модель фраґменту кисті на рівні метакарпальних кісток, на базі якої проведено аналіз взаємодії цієї структури з рентгенівським випромінюванням. Проведено теоретичний денситографічний аналіз рентгенівського зображення (РЗ) розглянутого ідеального об’єкту та аналітично отримано розподіл прозорості РЗ. Це дозволило знайти об’єктивні ознаки для визначення рентгеноморфометричних розмірів метакарпальной кости, а також отримати нові діагностичні показники ОП. Проведено аналіз впливу реальних умов рентгенографії на точність вимірювання рентгеноморфометричних розмірів метакарпальної кістки за денситограмою її РЗ. Обґрунтовано вибір методу та засобів аналізу РЗ метакарпальної кістки. З урахуванням проведених досліджень створені методики денситометричного аналізу РЗ у діагностиці ОП, яскравісної корекції РЗ з використанням еталону, запропоновано спеціалізований програмний засіб для визначення рентгеноморфометричних розмірів метакарпальної кістки та обрахунку індексів ОП.

У дисертації наведено моделі, методи та засоби для вирішення наукової задачі удосконалення кількісної рентгенодіагностики ОП, що дозволило підвищити об’єктивність і точність діагностики ОП при мінімальному променевому навантаженні на пацієнта.
1. На основі проведеного аналізу наявних засобів діагностики ОП виявлено, що задача розробки нових моделей, методик та технічних засобів кількісної діагностики ОП є актуальною. Визначено, що метод рентгеноморфометрії, за умови застосування комп’ютерних технологій, є найбільш прийнятним для створення високоефективних технічних засобів діагностики ОП.
2. Розроблено метод комп’ютерної рентгеноморфометрії метакарпальних кісток, який базується на застосуванні денситографічного аналізу комп’ютерного РЗ кисті.
3. Розроблено фізичну модель фрагменту кисті людини на рівні діафізу метакарпальної кістки та проведено її математичний опис. Отримано функцію розподілу інтенсивності рентгенівського випромінювання, яке пройшло цю ідеальну структуру.
4. Проведено теоретичний денситографічний аналіз РЗ ідеальної структури, що моделює досліджуваний фраґмент кисті, віднайдено об’єктивні ознаки для визначення розмірів морфологічних структур метакарпальної кістки, а також отримано нові метакарпальні індекси ОП.
5. Запропоновано спосіб врахування проекційних похибок збільшення та нерізкості РЗ, що дозволило зменшити відносну похибку розрахунку метакарпальних індексів ОП:IN- на 1,3%,GL- на 3,6%,АL- на 3,7%.
6. Вперше сформульовано вимоги щодо використання сканерів у рентгеноморфометрії кісткових структур. Запропоновано методику отримання комп'ютерної рентгенограми скануванням з можливістю відновлення інформаційного змісту плівкового оригіналу.
7. Створено методику програмного денситографічного аналізу фраґменту комп’ютерної рентгенограми кисті. Методика дозволяє визначити необхідні рентгеноморфометричні розміри за об’єктивними ознаками, що забезпечує достовірність діагностування ОП методом комп’ютерної рентгеноморфометрії.
8. Проведено порівняльний аналіз результатів експерименту з візуального та програмного визначення рентгеноморфометричних розмірів другої метакарпальної кістки. Виявлено, що величини розмірів, визначені візуально, у 70% випадків менші за величини, отримані програмно, при цьому відносне відхилення становило від -1,7% до 5,5%. Результат експерименту підтвердив необхідність застосування в рентгеноморфометрії сучасних технічних засобів.
Розроблений метод розраховано на використання у діагностичному процесі при масовому обстеженні населення на ОП. Його застосування дозволить удосконалити процес отримання кількісних діагностичних показників стану кісткової системи людини у нормі та при ОП, що, у свою чергу, зробить доступними ранню діагностику та профілактику ОП.
Метод комп’ютерної рентгеноморфометрії метакарпальних кісток людини може бути застосований для морфометрії інших трубчастих кісток людини та тварин. Можливості методу дозволяють використовувати його при дослідженнях інших анатомічних утворень за умови врахування їх математичних моделей. Метод може використовуватись у наукових дослідженнях в галузях травматології, протезування, пластичної хірургії.