Kwantitatieve Visualisatie en detectie van huidkanker Met behulp van Dynamic Thermal Imaging

1. Setup Een temperatuur gecontroleerde examen kamer uitgerust met een infrarood camera en een pc voor infraroodbeeld aankoop en opslag, evenals een data-acquisitie kaart aangesloten op een computer worden getoond in Fig.1a. De kamertemperatuur en de huid oppervlaktetemperatuur worden gecontroleerd door thermokoppels aangesloten op een data-acquisitie kaart tijdens de patiënt studie en meetgegevens worden opgeslagen op de computer. 2. Image Acquisition Omdat de laesie niet kan worden gedetecteerd in het thermische beeld zonder het koeleffect, is een vierkant lijm marker wordt gebruikt voor het lokaliseren van de gepigmenteerde laesie van belang en zijn omgeving (Fig. 1b). We krijgen een helder licht beeld van de gepigmenteerde laesie en de lijm venster met een digitale camera (Canon PowerShot G11) (Fig. 1b). Een dermatoscoop aangesloten op een digitale camera (DermLite Foto System) wordt gebruikt om de gepolariseerde licht beeld vast te leggen. We krijgen een steady state infrarood beeld met een Merlin midwave (3-5 micrometer) infrarood camera getoond in Fig.1a, c. Wij hanteren een stroom van koude lucht naar het gebied van huid van de patiënt met het letsel en een diameter van 50 mm omgeving voor de duur van een minuut. Na een minuut, verwijderen we deze koeling spanning, zodat de huid opnieuw warm bij kamertemperatuur binnen 3-4 minuten (thermische fase van herstel) (fig. 1c-d). Tijdens de thermische fase van herstel, zijn infrarood beelden van de gepigmenteerde laesie gevangen elke 2 seconden (Fig. 1c-d). Alle IR-beelden (in aanvulling op het witte licht en gepolariseerd licht beelden) die tijdens de studie worden opgeslagen en bewaard met behulp van de Labview software. 3. Image Processing De IR-beelden worden geanalyseerd met behulp van een speciale Matlab-code in om nauwkeurige voorbijgaande temperatuur distributies te verkrijgen over het huidoppervlak. Voor dit doel, introduceren we een aantal calibratie stappen en een multimodaal beeldanalyse-systeem. We beginnen met het toepassen van een mijlpaal detectie-algoritme om het heldere licht afbeelding voor het lokaliseren van de hoeken van de lijm marker. Vervolgens identificeerden we de overeenkomstige punten in de referentie-IR-beeld. Ter compensatie voor onvrijwillige lichaam / beweging van de ledematen van de patiënt, gebruiken we deze punten als oriëntatiepunten in een kwadratische beweging model voor het uitlijnen van het IR-beeld reeks tijdens de fase van herstel. We maken gebruik van de random walker, een interactieve afbeelding segmentatie-algoritme waar de gebruiker kan de segmentatie ruimtelijk gids door het plaatsen van zaad punten, een masker afbeelding de afbakening van de laesie te creëren. Zodra we de vorm van de laesie te bepalen, identificeren we het overeenkomstige gebied in elk van de geregistreerde IR-beelden. Wij selecteren willekeurige punten binnen het letsel en uit de buurt van het letsel die de laesie en het gezonde weefsel, respectievelijk. We vergelijken de voorbijgaande thermische respons van een gezonde huid en de reactie van de laesie. We bereiden een tabel met alle gegevens: digitaal, dermoscopy, kleur-gecodeerde IR-beelden van de laesie en het omringende gebied opgenomen onder de heersende omstandigheden en 2 seconden na de koeling excitatie, en de voorbijgaande thermische reactie van de laesie en het gezonde weefsel. 4. Representatieve resultaten: Figuur 1. a) De infrarood imaging systeem HRIS in de klinische proef kamer, b) een foto van het grotere lichaam oppervlak met een cluster van gepigmenteerde laesies en de sjabloon kader aangevraagd voor de beeldvorming, c) een verwijzing infrarood beeld van de regio bij omgevingstemperatuur, d) hetzelfde gebied na afkoeling en e), vergroot gedeelte van het melanoom laesie en omgeving Figuur 2. Exam kamer met onze thermische beeldvorming systeem. Figuur 3. Koeling van de laesie en de omliggende huid weefsel door te blazen een stroom van koude lucht uit een vortex tube.