Page 31 - IFM_201401_v9 150

Inżynier i Fizyk Medyczny 1/2014 vol. 3 29
diagnostyka obrazowa / medical diagnosis artykuł naukowy / scientific paper
––istotna jest skuteczna forma przekazu istotnej treści
obrazowej, interakcji ułatwiającej jej właściwą interpreta-
cję i skuteczne działanie; przygotowując formę prezentacji
informacji diagnostycznej, należy stworzyć warunki służą-
ce skutecznej percepcji oraz poprawnej interpretacji obra-
zów, w tym uwzględnić modele HVS, schematy skuteczne-
go postrzegania, rozpoznawania, szerzej – poznania.
Przyjęty schemat zakłada celowy przekaz informacji obrazo-
wej, zmierzający do odczytania czy wydobycia przez odbiorcę
treści użytecznej, tj. służącej realizacji określonych celów. Ro-
zumienie dotyczy w tym przypadku wyznaczenia adaptacyjnej
reprezentacji rzadkiej, rozpoznania i skutecznego przekazania
jedynie całej treści użytecznej dla odbiorcy. Rozumienie treści
polega na określeniu wymowy treści i ustaleniu jej znaczenia
według schematu:
a) ekstrakcja obrazowej informacji diagnostycznej – określe-
nie istotnych cech, wskazanie symptomów, anormalności –
potencjalnych objawów chorobowych (struktury, regionu,
zmian tekstury itp.), wykluczenie podejrzeń;
b) ocena uwarunkowań: ocena kontekstu wystąpień anormal-
ności, cech podejrzanych, określenie wzajemnych relacji
pomiędzy komponentami treści, uwzględnienie wyników
badań klinicznych, innych badań diagnostycznych, pod-
miotowych, ogólnych, przedszpitalnych, oceny czynników
ryzyka itp.;
c) odczytanie specyficznej, kompleksowej i zupełnej wymowy
treści, stanowiącej podstawę jej wyjaśnienia – interpretacji.
Wspomaganie procesu rozumienia i interpretacji przekazu
obrazowego przez specjalistę ma służyć przede wszystkim reali-
zacji możliwie kompletnego przekazu treści istotnej dla użytkow-
nika na sposób możliwie uproszczony, tj. bez bezużytecznych
nadmiarowości oraz wiarygodny, tj. bez przekłamań. Błędem
metody może być zarówno pominięcie niektórych istotnych dla
zrozumienia treści elementów, błędne odczytanie ich charakteru
lub niewłaściwa ocena mających znaczenie właściwości, jak też
uformowanie zbyt złożonego, niejednoznacznego przekazu wizu-
alnego. Kluczowe zagadnienie, jakie należy rozwiązać konstruując
przekaz możliwie użyteczny dla odbiorcy, dotyczy komputerowe-
go rozumienia złożonej treści obrazów. Rozumienie traktowane
jest tutaj jako skuteczny dobór i wiarygodne ustalenie semantyki
numerycznych deskryptorów, obliczanych na podstawie uprosz-
czonej, komponentowej reprezentacji obrazów. Deskryptory na-
leży trafnie zintegrować z opisem wiedzy dziedzinowej oraz za-
pewnić skuteczny przekaz treści istotnej użytkowo. Podstawowy
schemat wyznaczania przekazu informacji obrazowej zakłada re-
alizację kolejno następujących po sobie, symbolicznych operacji:
a) rkt = uproszczanie (sposób akwizycji, dane, ontologia,
zestaw seonów, zadanie_diagnost)
b) treść_istotna = opis ( rkt, ontologia, dane przypadku)
c) pid = przekaz (treść_istotna, zadanie_diagnost.,
ch-ka_użytkownika ),
gdzie rkt – reprezentacja_komponentów_treści, a
pid – prezentacja_informacji_diagnostycznej.
Efektem jest uproszczony, selektywny przekaz wizyjny (ob-
razowy) użytecznych treści, który podlega interpretacji przez
użytkownika. Wyróżnikiem takiego podejścia jest ograniczenie
roli komputerowego wspomagania do zadania sformułowania
możliwie użytecznej formy przekazu treści istotnej w danym
zastosowaniu. Sprowadza to zadanie eksperta do kluczowej
roli głębokiej, wnikliwej interpretacji pełnego, a jednocześnie
uproszczonego przekazu postrzeganej treści.
Seony
Metoda seonów w swej fundamentalnej warstwie nie odwołuje
się jedynie do wizualnego podobieństwa obrazowanego przy-
padku względem uznanego wzorca, gdyż jest ono niekiedy złud-
ne, niejednoznaczne lub niepełne. Brakuje ustalonych wizualnych
wzorców patologii, co jest przyczyną wielu błędów i rozpiętość
ocen w diagnostyce obrazowej. Komputerowe rozumienie za-
kłada sformalizowane obliczeniowo czy algorytmicznie podo-
bieństwo semantyczne, konstruowane na bazie modeli wiedzy
dziedzinowej, formalnych struktur hierarchii pojęć, ich reprezen-
tatywnych instancji oraz reguł wnioskowania, zestawu kompo-
nentów, ich właściwości oraz wzajemnych relacji o charakterze
ściśle pragmatycznym. Wiedza ta jest identyfikowana i ukonkret-
niona na podstawie szeregu podstawowych i uzupełniających
diagnoz, całego kontekstu klinicznego, stanowiących uzupeł-
nienie badań obrazowych. Wnioskowanie ontologiczne zawęża
możliwość interpretacji obrazów, redukując niejednoznaczność
ocen diagnostycznych. Obliczanie składników – komponentów
treści na podstawie obrazów nie odwołuje się więc w pierwszej
kolejności do cech wizualnych, ale do identyfikatorów znaczeń
diagnostycznych analizowanych danych obrazowych.
Na bazie rzadkich, uproszczonych reprezentacji obrazów
(poprzez rozwinięcia w zestawach atomów) definiowane są
seony, czyli semantyczne sygnatury treści (diagnostycz-
nej), niezmiennicze względem parametrów i rodzaju zobra-
zowania. Rozumiane jako aproksymanty komponentów treści
służą wiarygodnej identyfikacji czynników istotnych w zadaniu
diagnostycznym. Dzięki seonom słabo postrzegane (albo w ogó-
le) podobieństwo wizualne przypadków zobrazowań patologii
przekształca się w szacowane obiektywnie i powtarzalnie, wia-
rygodne podobieństwo diagnostyczne przypadków klinicznych.
Zasadniczą pragmatyką jest ustalenie/oszacowanie rzutów
(jako iloczyn skalarny) obrazu na zestawkilku zasadniczych seonów
określających rozpoznawany symptom, objaw określonej patolo-
gii. Stanowią one rodzaj miary treści obrazowych w odniesieniu do
określonego zadania diagnostycznego. Seony precyzują, aproksy-
mują komponenty treści diagnostycznej, a uzyskana za ich pomocą
konfiguracja rzutów-wag znaczeń decyduje o identyfikacji określo-
nego składnika – sygnatury (znacznika) symptomu patologii.
Koncepcja seonów nawiązuje to pomysłu opisanych wcze-
śniej geonów. Seony stanowią komputerowy, numeryczno-
semantyczny odpowiednik geonów, integrując estymowany
model zdolności postrzegania przez ludzki umysł z modelem