Detekce a vyhodnocení vysokorychlostního videozáznamu hlasivkové štěrbiny

Abstract

Tato práce shrnuje výsledky studia zabývajícího se hodnocením hlasivek na základě dat získaných ze záznamů pořízených laryngoskopickým systémem, konkrétně laryngeální vysokorychlostní videoendoskopií (Laryngeal High-Speed Videoendoscopy -- LHSV) Hlavním cílem této práce je zpracovat obrazovou informaci, která je obsažena ve videosekvencích LHSV, najít a detekovat hlasivkovou štěrbinu (glottis) zvolenými metodami segmentace obrazu a vyhodnotit kvalitu hlasivek analytickými a statistickými metodami s využitím definovaného souboru parametrů.

První část této práce se zaměřuje na popis podstaty a struktury informace, která je získána pomocí systému LHSV. Proto je zde popsána anatomie hlasivek a fyziologie vzniku hlasu, to vše ve vztahu k informacím obsažených ve snímku v záznamu LHSV. Také jsou uvedeny základní typy onemocnění hlasivek a doplněn popis získávání dat, jejich struktura a poruchové jevy, které ovlivňují kvalitu záznamu LHSV. Dále je popsána problematika segmentace obrazu použitá na získaných obrazových datech z vyšetření pomoci LHSV a jsou shrnuté metody vyvinuté pro lokalizaci glottis, tzv. nalezení oblasti zájmu (Region of Interest -- ROI), samotnou segmentaci a výběr parametrů založených především na geometrii a symetrii hlasivek. Proces je demonstrován na několika kazuistikách.

Důležitou částí práce je popis nových metod zabývajících se vypočítanými parametry a jejich vztahy pomocí korelační analýzy. Přístup založený na očekávaných a neočekávaných korelačních vztazích vyplývajících z podrobné analýzy může poskytnout základní hodnocení chování hlasivek. Další metody pak poskytují numerické hodnocení vývoje tvaru hlasivkové štěrbiny na základě statistické analýzy a expertního hodnocení. Výsledky jsou ilustrovány a vysvětleny.