М.А. Савин (АТВФ, АММ-15) Разработка программно

М.А. Савин
(АТВФ, АММ-15)
Разработка программно-аппаратного комплекса для
отображения зон активности коры головного мозга человека
Современные аппараты (МРТ, КТ, ПЭТ) обеспечивают возможность
получения срезов коры головного мозга, на основе которых необходимо
получить трехмерную модель черепа и коры мозга. Визуализация данных
МРТ
и
проецирование
на
визуальную
модель
данных
электроэнцефалографии представит полную картину мозга для
дальнейшего его исследования и изучения в медицине и научной
деятельности.
Целью проекта является исследование областей коры головного мозга
и разработка программной системы для формирования и отображения
объемной модели из срезов, полученных аппаратом МРТ и отображение
зон
активностей
головного
мозга,
на
основе
метода
электроэнцефалографии.
Аппарат МРТ формирует файл в специальном формате DICOM,
который представляет собой информацию о пациенте, исследовании и
информацию для отрисовки изображения. Информация в файле хранит в
себе набор, описывающий каждую точку, а также яркость и плотность.
Каждый файл представляет срез горизонтальной части мозга. Для
большей точности рекомендуется использовать каждый срез размером 0,5
мм. Информация в DICOM-файле можно представить в виде обычного
изображения, с высоким разрешением. Изображения срезов
объединяются по программному алгоритму, выделяя ключевые точки
контура мозга, накладываются друг на друга, тем самым формируется
цельная модель коры головного мозга. С электроэнцефалографа
программа получает данные активных областей мозга, в виде диаграмм и
графиков. Программа отбирает нужную информацию для сопоставления с
готовой моделью головы и отмечает активную область цветом.
Для визуализации системы, модель проецируется на специальный
экран, покрытый проекционной пленкой. Спроецированное изображение
регистрируется на экране, за счет плёночного покрытия, состоящее из
микроскопических линз. Микролинзы фокусируют световой поток
проекции изображения. Ощущение объема возникает, поскольку мозг
восстанавливает мнимое изображение за поверхностью экрана.
Перспективная модель мозга будет иметь вид реального человека,
сформированная на основе снимков конкретного человека. Будет
возможность вращать и приближать модель, а также просматривать
внутреннюю часть мозга.
Разработанный комплекс позволяет визуализировать зоны активности
на коре головного мозга конкретного человека для уточнения данных
управляющих воздействий.
_____________________________________________________________
Научный руководитель Гужов В.И., д.т.н., профессор