加拿大Biodiagnostics研究所开发的成像工具评估烧伤
挑战
解决方案
结果
- 有效的、非侵入性的工具评估烧伤
- 灵活的测试环境
- 加速算法开发过程
“MathWorks工具允许我们彻底探索我们的数据,理解它,并把最优的数据分析方法。”
洛伦佐Leonardi博士,加拿大Biodiagnostics研究所
医生通常评估的深度和严重烧伤病人的视觉外观的伤口当病人第一次住院。这种方法通常不能提供一个准确的图片,如某些烧伤恶化一段时间。甚至复杂的技术,如超声波和温度记录,无法确保适当的诊断。结果,治疗的时候已经确定,组织可能会损坏不可逆转。
Biodiagnostics研究所研究员加拿大国家研究委员会的一个部门,已经开发出一种工具,使医生能够检测和治疗威胁组织虽然还有时间来保存它。该工具使用近红外(NIR)光谱和成像监测皮肤血流动力学的变化(氧利用率和血容量)的伤口。研究人员使用MathWorks工具来分析他们的数据和试验算法的方法。
“MathWorks产s manbetx 845品允许我们探讨很多数据分析选项很少的努力,”洛伦佐Leonardi博士说,该项目首席研究员。
挑战
Leonardi博士的研究小组,由迈克尔•索特雷弗死后,米歇尔·黑斯廷斯Bernhard Schattka Jeri帕耶特,着手开发一种可靠的、客观的和容易使用技巧评估后尽快烧伤损伤发生。他们知道烧伤皮肤的血液动力学变化。他们也知道,烧伤烧伤后不同程度有不同的血流动力学反应的阶段。他们需要一种方法来评估组织在烧伤后早期血流动力学。
获得更清晰的图片,他们决定调查表皮和真皮使用近红外光谱仪。近红外光谱光比可见光波长可以穿透组织更深入,检测组织状态的变化之前,可以用肉眼看到。
研究人员将不得不尝试多个近红外光谱的光收集、分析和可视化方法。他们需要一个灵活的软件的模型和模拟环境的概念和评价各种算法。
解决方案
他们开始调查烧伤皮肤做什么。血红蛋白是一个组织内的氧气的标志,与近红外光谱光可以“看到”。因此他们测量血红蛋白水平以及组织血流量。
两个数据收集设备被使用:一个点光谱仪multifiber探针和高密度CCD相机。光谱仪照亮了组织在该地区的利益和收集重新发出的光。CCD相机和波长选择器让他们获得燃烧组织在不同波长的图像。这些光谱信息帮助他们确定组织氧合和提供血液。
MathWorks产s manbetx 845品帮助他们管理潜在的笨拙的数据。例如,当CCD图像提供了更多的空间分辨率比他们需要的,他们用小波压缩小波工具箱和分解方法分解或压缩数据。
在MATLAB中工作,他们模拟了烧伤病人可能影响表皮和真皮深处。然后他们使用信号处理工具箱和图像处理工具箱快速开发不同的算法的方法来收集和分析光谱图像。
图像配准函数在图像处理工具箱让他们正确的图像被轻微失调病人的运动。“图像配准我们的应用程序是至关重要的,因为我们需要确保图像不失真当病人动作和呼吸,“Leonardi解释道。
新宁医院临床试验正在进行中,多伦多,加拿大最大的烧伤中心,外科医生使用的成像工具分类烧伤。结果到目前为止有前途,NRC计划申请FDA批准开发一个商业版本的产品。
结果
有效的、非侵入性的工具评估烧伤。Leonardi博士和他的团队表明,近红外光谱可以可靠地确定氧饱和度和血容量变化深处受伤的组织。他们的诊断工具使临床医生能够区分不同程度的烧伤,并确定适当的治疗早期足以防止不可逆转的组织损伤。
灵活的测试环境。MATLAB工具箱和便于测试和修改算法。例如,当一个最小二乘拟合方法分析数据收集的光谱仪和CCD相机产生不切实际的结果,研究人员使用优化工具箱使用线性规划。“我们已经重新启动并运行在几天内,“Leonardi说。“从头开始编写,程序就会花费更多的时间。”
加速算法开发过程。我们生活中不能没有信号处理工具箱和图像处理工具箱,“Leonardi说。“程序算法从广场将花费我们大量的时间,精力,和精力。工具箱有真正加快我们能做什么。”
