Počítač v boji s rakovinou prsu

Rakovina ženského prsu je jednou z nejčastějších příčin úmrtí žen. Nalezneme-li dostatečně přesné příznaky pro včasné odhalení začínajícího nádorového bujení, je možné riziko úmrtí snížit. Je proto zřejmé, že od určitého věku je vhodné masově kontrolovat velké množství žen, provádět tzv. screening. Vize počítačem podporovaného pracoviště, kde by bylo možné prvotní třídění vyšetřovaných žen automatizovat, je tak stále lákavější.

Vyšetření se provádí na tzv. mamografu,
kde se pořizují dva snímky (mamogramy).
Raným příznakem rakovinového
bujení jsou tzv. mikrokalcifikace,
zvápenatění. Zvápenatělé místo bývá patrné na
rentgenovém snímku jako drobný bílý objekt.
Velikost mikrokalcifikací se pohybuje v rozmezí
0,1 až 1 mm. Rozhodující úlohu při diagnostice
mamogramu hraje tvar kalcifikací a také
jejich poloha, proto se pozornost věnuje i jejich
případným shlukům.

DIAGNOSTICKÝ VÝZNAM
Na základě dlouhodobých pozorování se podle
tvaru jednotlivých mikrokalcifikací, tvaru jejich
shluku a počtu na dané ploše dají vymezit znaky
nezhoubného a zhoubného bujení. Pravděpodobnost
zhoubného bujení roste se zmenšující
se velikostí a rostoucím počtem. K přesnému
určení je nezbytné rekonstruovat polohu mikrokalcifikací
v prsu z projekcí reprezentovaných
mamogramy a posuzovat skutečné rozložení
objektů ve tkáních prsu.

FÁZE ZPRACOVÁNÍ POČÍTAČEM
Mamografem se pořizují dva mamogramy, jeden
ve směru svislém a jeden ve směru šikmém
tak, abychom měli představu o prostorovém
uspořádání jednotlivých typů tkáně (tuk, mléčná
žláza...) a objektů v ní (např. kalcifikace).
Pokud nejsou použity digitální mamografy,
musí být pro počítačové zpracování rentgenové
mamogramy digitalizovány.

PŘEDZPRACOVÁNÍ
Snímek je třeba zbavit rušivých objektů a šumu,
předejít ztrátě informace při dalším zpracování
a vytvořit standardizovaný vstup pro další
metody. Uplatňují se korekce jasu, kontrastu,
dynamiky obrazu ap. Rušení může být zaměnitelné
s obrazem mikrokalcifikace.

DETEKCE
Úkolem počítače je nalézt ve snímku objekty,
které potřebujeme pro diagnózu. Zde nacházejí
využití obrazové filtrace pro oddělení malých
a velkých objektů a postupy tzv. matematické
morfologie, která umožňuje separovat objekty
specifických tvarů. Hledá se kompromis mezi
rychlostí a efektivitou zpracování, protože obvykle
platí, že ty nejpřesnější mechanismy jsou
velmi časově náročné.

REKONSTRUKCE
Algoritmus rekonstrukce nám ze dvou snímků
standardního mamografického vyšetření
umožní získat absolutní souřadnice hledaných
objektů v prostoru k rozlišení shluků a pseudoshluků.
Předpokladem je fakt, že systém
mamografu rotuje při přesunu z jedné snímací
polohy do druhé kolem osy kolmé k rovině
těla a procházející bradavkou prsu. Díky této
vazbě mezi snímky nám postačí k rekonstrukci
obvyklá dvě snímání.

KLASIFIKACE
Obrazové objekty jsou v počítači reprezentovány
maticí hodnot jasu jednotlivých bodů. K popisu
používáme nejčastěji fyzikální momenty, které
umožňují zavést tzv. tvarové deskriptory – množiny
čísel reprezentujících daný tvar jak ve
dvourozměrné podobě, tak jak ji předkládá
snímek, nebo v reálné trojrozměrné. Podobně
hodnotíme i celkový tvar shluků, počet objektů,
vzájemnou vzdálenost objektů ve shluku, jeho
těžiště a distribuci.

VÝSLEDEK
Počítač má v souvislosti s mamografickým
vyšetřením roli pomocníka, který dovede
získané snímky upravit tak, aby informace
v nich obsažená byla co nejčitelnější. Lékaři
tak usnadní hledání abnormalit. Může podezřelé
objekty ve snímku vyhledat a zvýraznit,
popřípadě provést základní diagnózu a lékaři
ji předložit ke schválení či vyřešení nejasných
nebo sporných případů.