Procesamiento de radiografía de tórax mediante morfología matemática para facilitar la identificación de problemas óseos
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Date
2024-08
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial. Carrera de Telecomunicaciones
Abstract
Chest x-ray is the most frequently performed radiological analysis on patients; However, the assessment of bone pathologies through these studies has been lagged by doctors, so the present research work focuses on the detection of cervical rib pathologies and enchondroma or bone infarction, with the in order to provide assistance and support to doctors, so that they have a tool that allows them to make a more efficient and timely diagnosis of their patients.
The study focuses on the development of an algorithm that allows determining whether or not the anomalies under analysis are suffering, and subsequently highlighting and displaying them for the knowledge of the doctor and the patient. To carry out the work, the information contained in the database provided by BIMCV (Medical Image Bank of the Valencian Community) was taken; the processing of the images was carried out with Mathematical Morphology, mainly based on the use of filters.
The results obtained indicate a detection sensitivity greater than 90%, and a specificity greater than 95%, which proves the behavior of the developed algorithm, this is corroborated with the validation carried out by a Traumatologist. The determining factor for bone pathologies to be detected and highlighted is the establishment of detection thresholds, this is because x-rays have certain differences in positioning and image quality, in addition to the location, shape and size of the pathologies
Description
La radiografía de tórax es el análisis radiológico más frecuentemente realizado a pacientes; sin embargo, la valoración de patologías óseas a través de estos estudios ha sido rezagada por parte de los médicos, por lo que el presente trabajo de investigación se centra en la detección de las patologías de costilla cervical y encondroma o infarto óseo, con el fin de brindar asistencia y soporte a los médicos, para que así cuenten con una herramienta que les permita realizar un diagnóstico más eficiente y oportuno a sus pacientes.
El estudio se enfoca en el desarrollo de un algoritmo que permita determinar el padecimiento o no de las anomalías en análisis, y posteriormente ser resaltarlas y mostradas para conocimiento del médico y el paciente. Para la ejecución del trabajo se tomó la información que consta en la base de datos otorgado por BIMCV (Banco de Imágenes Médicas de la Comunidad Valenciana), el procesamiento de las imágenes se lo realizó con Morfología Matemática, principalmente basado en el empleo de filtros.
Los resultados obtenidos indican una sensibilidad de detección superior al 90%, y una especificidad mayor al 95%, lo que prueba el comportamiento del algoritmo desarrollado, esto se corrobora con la validación realizada por parte de un médico Traumatólogo. El factor determinante para que las patologías óseas puedan ser detectadas y resaltadas es el establecimiento de umbrales de detección, esto debido a que las radiografías tienen ciertas diferencias de posicionamiento y de calidad de la imagen, además de la localización, forma y tamaño de las patologías.
Keywords
MORFOLOGÍA MATEMÁTICA, PROCESAMIENTO DE IMÁGENES, RADIOGRAFÍA DE TORAX, ANOMALÍAS ÓSEAS, INFARTO ÓSEO