Искусственный интеллект в обработке и анализе медицинских МРТ-снимков с использованием OpenCV

1.1 Введение в OpenCV

OpenCV (Open Source Computer Vision Library) – это библиотека с открытым исходным кодом, разработанная для обработки изображений и компьютерного зрения. OpenCV предоставляет широкий набор функций и алгоритмов, которые могут быть использованы для анализа, обработки и распознавания изображений. Благодаря своей мощности и гибкости, OpenCV является популярным инструментом в области компьютерного зрения и машинного обучения.

1.2

Основы медицинских МРТ снимков

Магнитно-резонансная томография (МРТ) – это метод медицинского образования, который использует магнитные поля и радиоволны для создания детальных изображений внутренних органов и тканей человека. МРТ снимки представляют собой трехмерные данные, содержащие информацию о структуре и состоянии органов. Они широко используются в медицинской диагностике, позволяя врачам обнаруживать и анализировать различные патологии и заболевания.

В этой главе мы познакомимся с основами работы с OpenCV и медицинскими МРТ снимками. Мы рассмотрим установку и настройку OpenCV, а также изучим основы загрузки, отображения и предварительной обработки МРТ снимков. Вы также узнаете о различных типах МРТ снимков и их особенностях, что поможет вам лучше понять контекст и цели работы с этими данными.

В конце книги будет предложен практический проект, в котором мы применим полученные знания OpenCV для обработки и анализа реальных МРТ снимков.

Магнитно-резонансная томография (МРТ) – это метод медицинской визуализации, который использует магнитное поле и радиоволны для создания детальных изображений органов и тканей вашего тела.

Большинство аппаратов МРТ представляют собой большие магниты в форме кольца или трубки. Когда вы лежите внутри МРТ, магнитное поле временно вызывает отклик молекул воды в вашем теле. Радиоволны заставляют выровненные атомы (чаще всего ядра атомов водорода) генерировать слабые сигналы, которые используются для создания изображений – спиральных или в поперечном сечении (как нарезанный батон хлеба).

Также создаются трехмерные изображения, которые можно просматривать под разными углами.

Зачем проводят магнитно-резонансную томографию

Риски магнитно-резонансной томографии

Подготовка к МРТ

Как проходит МРТ

Записаться на МРТ

Зачем проводят магнитно-резонансную томографию

mrt-risk»>Риски магнитно-резонансной томографии

МРТ – неинвазивный способ исследования ваших органов и тканей. Изображения высокого разрешения помогают диагностировать различные проблемы.

МРТ головного и спинного мозга

МРТ

является наиболее часто используемым методом визуализации головного и спинного мозга. Это помогает диагностировать:

Аневризмы сосудов головного мозга

Нарушения зрения и внутреннего уха

Рассеянный склероз

Расстройства спинного мозга

Инсульт

Опухоли

Черепно-мозговые травмы

Особый вид МРТ – это функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) головного мозга. В процессе процедуры получают изображение кровотока к определенным областям мозга. Используется для выявления различных патологических состояний связаных с функционированием областей головного мозга.

Функциональная МРТ используется при оценке ущерба от травмы головы или от таких расстройств, как болезнь Альцгеймера.

МРТ сердца и сосудов

По МРТ сердца или кровеносных сосудов можно оценить:

Размер и функцию камер сердца

Толщину и движение стенок сердца

Степень ущерба от заболеваний сердца или от сердечного приступа

Структурные проблемы в аорте, такие как аневризмы или расслоения

Воспаление или закупорка в кровеносных сосудах

МРТ супрааортальных сосудов

МРТ внутренних органов

Позволяет найти опухоли или другие нарушения многих органов в организме:

Печень и желчные протоки

Почки

Селезенка

Поджелудочная железа

Матка

Яичники

Предстательная железа

МРТ костей и суставов

МРТ может помочь оценить:

Нарушения в суставах, вызванные травматическими или повторяющимися травмами, такими как разрыв хряща или связок

Дисковые нарушения в позвоночнике

Костные инфекции

Опухоли костей и мягких тканей

МРТ молочных желез

МРТ можно использовать для выявления рака молочной железы, особенно у женщин с плотной тканью молочной железы или с высоким риском заболевания.

Риски магнитно-резонансной томографии

Поскольку МРТ использует мощные магниты, присутствие металла в вашем теле может представлять угрозу безопасности. Металлические предметы могут искажать изображение МРТ. Перед МРТ вы, скорее всего, заполните анкету, в которой будет указано, есть ли у вас металлические или электронные устройства в вашем теле.

Если ваше устройство не сертифицировано как безопасное для МРТ, вы не сможете пройти МРТ. Список устройств о которых необходимо сообщить: