Этот инновационный подход поможет медикам повысить точность введения иглы в вену во время медицинских процедур, особенно в случаях, когда вены не видны невооруженным глазом. Результаты исследования были опубликованы в журнале Journal of Biomedical Photonics & Engineering.
Как отмечают ученые, современные методы медицинской лабораторной диагностики часто требуют введения иглы в вену пациента. Однако иногда кровеносные сосуды оказываются невидимыми, что создает трудности для медицинского персонала. Например, забор крови может стать проблематичным из-за необходимости точного местоположения вены.Подобные инновации в области цифровой обработки изображений имеют большое значение для современной медицины, поскольку помогают улучшить точность и безопасность медицинских процедур, снижая риск возможных осложнений и повышая эффективность лечения.Для решения данной проблемы, исследователи активно работают над применением различных оптических методов, включая визуализацию вен в ближнем инфракрасном диапазоне, аналогичную камере ночного видения. Однако существуют ограничения, такие как недостаточная глубина и низкий контраст изображения, с которыми сталкиваются эти методы. Кроме того, цифровые алгоритмы обработки изображений, используемые в этих методах, имеют недостаточную стабильность и производительность.Исследователи Самарского университета представили новый алгоритм цифровой обработки изображений, который призван улучшить визуализацию вен в ближнем инфракрасном диапазоне. Этот алгоритм отличается высокой эффективностью и надежностью, что делает его перспективным инструментом для дальнейших исследований в области оптических методов в медицине.Благодаря новому алгоритму, исследователи смогут преодолеть ограничения, связанные с глубиной и контрастом изображения, что значительно повысит качество визуализации вен и обеспечит более точное и надежное наблюдение за состоянием сосудов у пациентов.Исследования, проведенные аспирантом кафедры лазерных и биотехнических систем Самарского университета Никитой Ремизовым, показали, что эффективные операции, базирующиеся на дискретном преобразовании Фурье, играют ключевую роль в различных алгоритмах обработки сигналов. Эти операции широко применяются в современных технологиях, таких как сжатие звука в формате MP3 или сжатие изображений в формате JPEG.Обработка изображений в пространстве Фурье представляет собой мощный инструмент для улучшения качества изображений путем усиления участков с резкими изменениями интенсивности пикселей. Анализ двумерного спектра изображения позволяет выявить области с высокими частотами, соответствующие резким переходам на изображении. Эти результаты открывают новые перспективы для применения техник обработки изображений на основе дискретного преобразования Фурье в различных областях, включая медицину, робототехнику и компьютерное зрение. В дальнейшем исследовании можно сосредоточиться на оптимизации алгоритмов, основанных на данной методике, для повышения эффективности обработки изображений и сигналов.Новый алгоритм, основанный на быстром преобразовании Фурье, открывает перед нами возможность использовать доступные вычислительные модули для обработки изображений в реальном времени. Это позволяет значительно улучшить эффективность отделения пикселей, соответствующих венам, от пикселей, связанных с окружающими тканями организма. Согласно мнению специалистов, новый метод превосходит уже существующие подходы в области медицинской визуализации. Он стал ключевым этапом в разработке отечественного медицинского прибора, предназначенного для работы с пациентами, у которых возникают трудности при проведении венепункции из-за высокого индекса массы тела и других факторов. "Разработанный алгоритм открывает новые перспективы для создания доступных и эффективных медицинских устройств, способных помочь медикам в повседневной работе с пациентами. Это особенно важно в условиях, когда доступ к технологиям может быть ограничен, например, из-за санкций", — подчеркнул Ремизов.В современной науке существует стремление к совершенствованию оптической конфигурации будущего прибора. Ученые активно работают над этим вопросом, исследуя возможности оптимизации. Они уверены, что в сочетании с алгоритмической обработкой изображений, новая конфигурация позволит добиться визуализации вен, которая ранее была недоступна при использовании других методов. Это особенно важно в случаях, когда кожа имеет выраженную пигментацию.Источник фото: РИА Новости
