{"id":405,"date":"2013-08-01T09:00:42","date_gmt":"2013-08-01T09:00:42","guid":{"rendered":"http:\/\/dri.pwr.edu.pl\/?page_id=18"},"modified":"2024-10-29T15:13:49","modified_gmt":"2024-10-29T13:13:49","slug":"some-of-things-that-i-love-to-work-on-2-2","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/dri.pwr.edu.pl\/pl\/some-of-things-that-i-love-to-work-on-2-2\/","title":{"rendered":"Badania"},"content":{"rendered":"

GRANTY (na Politechnice Wroc\u0142awskiej)<\/strong><\/h4><\/strong><\/h4>\n

[6] OPUS-25- Ca\u0142o\u015bciowa densytometria oka w celu zrozumienia epidemii kr\u00f3tkowzroczno\u015bci, ID 594544, Narodowe Centrum Nauki, 1495476 PLN, 2024-2026.<\/p>\n

[5] OPUS-15 - Zaawansowane modelowanie rozk\u0142adu szumu plamkowego w obrazach OCT w celu okre\u015blenia zmian mikrostrukturalnych rog\u00f3wki w jaskrze , ID 408894, Narodowe Centrum Nauki, 1428200 PLN, 2019-2021.<\/p>\n

[4] OPUS-8 - Zaawansowane metody obrazowania do modelowania proces\u00f3w starzenia oraz okre\u015blenia zmian zachodz\u0105cych u pacjent\u00f3w z jaskr\u0105, ID 272166, Narodowe Centrum Nauki, 1170926 PLN, 22-09-2015 do 21-09-2018.<\/p>\n

[3] H2020-MSCA-ITN-2014 EDEN - European Dry Eye Network, ID 642760, European Commission, 448275 EUR, 01-03-2015 do 28-02-2019.<\/p>\n

[2] FP7-PEOPLE-2013-ITN AGEYE - Aging Eye, ID MC608049, European Commission, 387830 EUR, 01-08-2014 do 31-07-2017.<\/p>\n

[1] Innovation Project ESP, ID 630807, Eaglet Eye, Netherlands, 60000 EUR, 01-01-2012 do 31-12-2016.<\/p>\n

WYBRANE TEMATY BADA\u0143<\/strong><\/h4><\/strong><\/h4>\n

Szum plamkowy w obrazach OCT rog\u00f3wki<\/strong><\/strong><\/p>\n

\"Corneal<\/b><\/h4>\n

Jaskra, grupa post\u0119puj\u0105cych neuropatii nerwu wzrokowego, cz\u0119sto zwi\u0105zana z podwy\u017cszonym ci\u015bnieniem wewn\u0105trzga\u0142kowym (IOP), jest drug\u0105 najcz\u0119stsz\u0105 przyczyn\u0105 nieodwracalnej utraty wzroku. Optyczna tomografia koherentna (OCT) to stale rozwijaj\u0105ca si\u0119 technologia, kt\u00f3rej rola we wspomaganiu diagnostyki chor\u00f3b oczu nie jest kwestionowana. Dzi\u0119ki obrazowaniu OCT uj\u015bcia nerwu wzrokowego i k\u0105t\u00f3w przes\u0105czania komory przedniej oka dokonano znacznego post\u0119pu w wiedzy i zrozumieniu etiologii jaskry. Jednak do niedawna nie po\u015bwi\u0119cano uwagi obrazowaniu OCT rog\u00f3wki w diagnostyce jaskry. Szum plamkowy to podstawowa w\u0142a\u015bciwo\u015b\u0107 obraz\u00f3w uzyskanych za pomoc\u0105 OCT, i w wi\u0119kszo\u015bci zastosowa\u0144 jest on usuwany. Nasze ostatnie badanie, w kt\u00f3rym szum plamkowy OCT zosta\u0142 potraktowany jako \u017ar\u00f3d\u0142o informacji, wykaza\u0142o, \u017ce pozornie nominalne ci\u015bnienie wewn\u0105trzga\u0142kowe u os\u00f3b podejrzanych o jaskr\u0119 mo\u017ce by\u0107 wystarczaj\u0105co wysokie, aby wywo\u0142a\u0107 zmiany w szumie plamkowym obraz\u00f3w OCT rog\u00f3wki o charakterze podobnym do tych wyst\u0119puj\u0105cych u pacjent\u00f3w jaskrowych. Dlatego g\u0142\u00f3wnym celem obecnego projektu jest zbadanie pochodzenia zmian obserwowanych w plamce rog\u00f3wki OCT i ich zwi\u0105zku z jaskr\u0105. Celem projektu jest opracowanie kompleksowego modelu statystycznego szumu plamkowego, w kt\u00f3rym uwzgl\u0119dnione zostan\u0105 zar\u00f3wno parametry aparatu, jak i rzeczywiste w\u0142a\u015bciwo\u015bci fizyczne pr\u00f3bki. Zgodnie z hipotez\u0105 badawcz\u0105 tego projektu szum plamkowy obserwowany na surowych obrazach OCT rog\u00f3wki zawiera wa\u017cne informacje o procesach fizycznych zachodz\u0105cych w oku z jaskr\u0105.<\/p>\n

POMIAR ZEWN\u0118TRZNEJ POWIERZCHNI OKA<\/strong><\/strong><\/p>\n

\"Eye<\/b><\/h4>\n

Mia\u0142em szcz\u0119\u015bcie mie\u0107 okazj\u0119 pracowa\u0107 nad pierwszym na \u015bwiecie instrumentem, kt\u00f3ry skutecznie mierzy topografi\u0119 ca\u0142ego przedniego oka. Instrument, zwany Eye Surface Profiler i opracowany przez holendersk\u0105 firm\u0119 Eaglet Eye, wykorzystuje zasad\u0119 projekcji pr\u0105\u017ck\u00f3w oraz zaawansowane algorytmy przetwarzania obrazu do pomiaru powierzchni rog\u00f3wki oka, okolic rog\u00f3wkowo-r\u0105bkowych oraz tward\u00f3wki.<\/p>\n

Oczekuje si\u0119, \u017ce instrument znajdzie zastosowanie w przemy\u015ble soczewek kontaktowych, w szczeg\u00f3lno\u015bci w zakresie projektowania i dopasowania tward\u00f3wkowych soczewek kontaktowych, a tak\u017ce w okulistyce, gdzie interesuje nas informacja o rozszerzonej przedniej topografii oka.<\/p>\n

\n

BOOTSTRAP<\/strong><\/strong>. Bootstrap to metoda statystyczna do oszacowywania rozk\u0142ad\u00f3w pr\u00f3b losowych na podstawie zaobserwowanych danych. Od wielu lat, wraz Prof. Abdelhakiem M. Zoubirem z Darmstadt Technical University, propagujemy t\u0105 metod\u0119 w przetwarzaniu sygna\u0142\u00f3w i obraz\u00f3w. Zainteresowanych internaut\u00f3w odsy\u0142amy do naszego wprowadzaj\u0105cego artyku\u0142u opublikowanego w Signal Processing Magazine (24(4):10-19, July 2007) oraz do naszej ksi\u0105\u017cki (Cambridge University Press).<\/p>\n

\"Bootstrap<\/p>\n

Jest kilka recenzji naszej ksi\u0105\u017cki dost\u0119pnych w nast\u0119puj\u0105cych \u017ar\u00f3d\u0142ach:
\n[1] T. Wilkinson, \u201cBook review\u201d,\u00a0IEEE Communications Engineer<\/em>, 46-47, October\/November 2004.\u00a0IEEE Communications Engineer<\/em>, 46-47, October\/November 2004.<\/p>\n

[2] G. J. Babu, \u201cBook review\u201d,\u00a0Technometrics<\/em>, 47(3):374-375, August 2005.\u00a0Technometrics<\/em>, 47(3):374-375, August 2005.<\/p>\n

[3] M. Hassanali, \u201cBook review,\u201d\u00a0Annals of Biomedical Engineering<\/em>, 34(6):1074-1075, June 2006.\u00a0Annals of Biomedical Engineering<\/em>, 34(6):1074-1075, June 2006.<\/p>\n

\n

MODELOWANIE POWIERZCHNI ROG\u00d3WKI<\/strong><\/strong><\/p>\n

\"hsv\"<\/p>\n

Rog\u00f3wka jest elementem optycznym oka posiadaj\u0105cym ponad dwie-trzecie ca\u0142kowitej mocy refrakcyjnej oka. Dlatego te\u017c kszta\u0142t rog\u00f3wki, w szczeg\u00f3lno\u015bci jej przedniej powierzchni, jest w znacznym stopniu odpowiedzialny za jako\u015b\u0107 obrazu padaj\u0105cego na siatk\u00f3wk\u0119. Pomiar i modelowanie kszta\u0142tu rog\u00f3wki s\u0105 istotne w oszacowywaniu astygmatyzmu rog\u00f3wkowego, w prognozowaniu wynik\u00f3w chirurgii refrakcyjnej, w diagnostyce sto\u017cka rog\u00f3wki (keratoconus), jak i w konstrukcji nowoczesnych soczewek kontaktowych. Powierzchni\u0119 rog\u00f3wki mo\u017cna zmierzy\u0107 przy pomocy keratometrii, kamer Scheimpfluga, czy te\u017c koherentnej tomografii optycznej. Wczesne modele powierzchni rog\u00f3wki oparte by\u0142y na krzywych sto\u017ckowych. P\u00f3\u017aniejszy rozw\u00f3j metod wideo-keratometrycznych, w kt\u00f3rych powierzchnia rog\u00f3wki jest mierzona w wielu po\u0142udnikach, pozwoli\u0142 na zastosowanie bardziej z\u0142o\u017conych modeli takich jak dwuwymiarowy rozk\u0142ad Taylora, rozk\u0142ady wielomian\u00f3w radialnych, uog\u00f3lnione krzywe sto\u017ckowe, czy te\u017c rozk\u0142ady harmoniczne.<\/p>\n

Wi\u0119cej na temat modelowania rog\u00f3wki mo\u017cna znale\u017a\u0107 w pracach [J6],[J9],[J18],[J23],[J40],[J46],[J52], and [J63].<\/p>\n

\n

MORFOLOGIA OKA<\/strong><\/strong><\/p>\n

\"eyemorph\"<\/p>\n

Istnieje wiele technik przetwarzania obraz\u00f3w zdolnych do wyodr\u0119bnienia zarys\u00f3w \u017arenicy oraz rog\u00f3wki (t\u0119cz\u00f3wki) w obrazach cyfrowych. Jednak morfologia przedniego oka jest o wiele bardziej z\u0142o\u017cona i wymaga wyznaczenia wielu wa\u017cnych klinicznie parametr\u00f3w takich jak zarys g\u00f3rnej i dolnej powieki, szeroko\u015b\u0107 szczeliny ocznej, \u015brednica widocznej t\u0119cz\u00f3wki, apertura powiekowa, oraz innych parametr\u00f3w zwi\u0105zanych z lini\u0105 wi\u0105zade\u0142 k\u0105cikowych. Rozw\u00f3j metod cyfrowego przetwarzania obraz\u00f3w, kt\u00f3re automatycznie wyodr\u0119bni\u0142yby wszystkie te parametry jest wezwaniem, szczeg\u00f3lnie dla oczu ludzi razy \u017c\u00f3\u0142tej, kt\u00f3rych apertury powiekowe s\u0105 znacznie w\u0119\u017csze ni\u017c te spotykane u ludzi rasy bia\u0142ej.<\/p>\n

Od wielu lat lat zajmuj\u0119 si\u0119 rozwojem software'u do morfologii oka, i-Metrics \u00a9, do oszacowywania wa\u017cnych klinicznie parametr\u00f3w oka ze statycznych obraz\u00f3w cyfrowych jak i sekwencji wideo.<\/p>\n

Niekt\u00f3re metody opisane zosta\u0142y w [J14],[J26] i [J28].<\/p>\n

\n

FILM \u0141ZOWY<\/strong><\/strong><\/p>\n

\"tfsq\"<\/p>\n

Rog\u00f3wka pokryta jest cienk\u0105 warstw\u0105 filmu \u0142zowego, kt\u00f3ry ochrania j\u0105 i nadaje jej wysokiej jako\u015bci powierzchni\u0119 optyczn\u0105. W codziennej praktyce klinicznej, pomiar jako\u015bci filmu \u0142zowego przeprowadzany jest g\u0142\u00f3wnie metodami inwazyjnymi lub semi-inwazyjnymi takimi jak: metoda Schirmera, metoda barwienia fluorescein\u0105, czy te\u017c metoda pomiaru wysoko\u015bci menisku. Metody te, niestety, s\u0105 ma\u0142o wiarygodne i ma\u0142o powtarzalne. Dlatego te\u017c coraz wi\u0119cej uwagi skupia si\u0119 na rozwoju metod nieinwazyjnych takich jak: szybka wideokeratoskopia, dynamiczny pomiar aberracji monochromatycznych oka, i pomiary interferometryczne. Od kilku lat jestem zaanga\u017cowany w rozw\u00f3j trzech obiecuj\u0105cych metod do nieinwazyjnego oszacowywania jako\u015bci filmu \u0142zowego przy pomocy metod interferometrycznych (we wsp\u00f3\u0142pracy z\u00a0dr hab. in\u017c. Dorot\u0105 H. Szcz\u0119sn\u0105-Iskander<\/a>, Katedra Optyki i Fotoniki, Politechnika Wroc\u0142awska) i szybkiej wideokeratoskopii oraz dynamicznej aberrometrii (we wsp\u00f3\u0142pracy z prof. Michaelem Collinsem, Contact Lens & Visual Optics Laboratory, QUT, Australia).\u00a0Dr Dorota H. Szczesna-Iskander<\/a>, Department of Optics and Photonics, Wroclaw University of Technology) and high speed videokeratoscopy and wavefront sensing (in collaboration with Prof. Michael Collins, Contact Lens & Visual Optics Laboratory, QUT, Australia).<\/p>\n

Przyk\u0142ady Wideo:<\/p>\n

    \n
  1. Oszacowanie jako\u015bci filmu \u0142zowego na soczewce kontaktowej przy u\u017cyciu\u00a0Szybkiego Wideokeratoskopu z Dynamicznym Obszarem Analizy<\/a>\u00a0(oko\u0142o 1.8 MB, MPEG-4)<\/li>\n
  2. Oszacowanie jako\u015bci filmu \u0142zowego przy u\u017cyciu\u00a0Interferometru z Poprzecznym Przesuni\u0119ciem Czo\u0142a Fali<\/a>(oko\u0142o 2.7 MB, MPEG-4)<\/li>\n<\/ol>\n

    Wi\u0119cej informacji w [J20],[J21],[J34],[J43],[J55],[J57],[J61],[J62], oraz [J64].<\/p>\n

    \n

    DYNAMIKA ABERRACJI<\/strong><\/strong><\/p>\n

    \"Dynamics<\/p>\n

    Oko ludzkie jest skomplikowanym, dynamicznym, jak i odporno\u015bciowym elementem optycznym, w kt\u00f3rym obserwujemy czasowe zmiany aberracji czo\u0142a fali, ruchy oka, czasowe zmiany charakterystyk powierzchni (np., dynamik\u0119 filmu \u0142zowego czy te\u017c deformacje rog\u00f3wki). Pomimo zaobserwowanej dynamiki, obecna korekcja wzroku (okulary, soczewki kontaktowe czy chirurgia refrakcyjna) jest statyczna. Dop\u00f3ki nie b\u0119dziemy mogli zastosowa\u0107 dynamicznej korekcji wzroku poza laboratoriami, dynamika optyki ludzkiego oka musi by\u0107 dobrze zrozumiana aby obiektywnie ustali\u0107 optymaln\u0105 korekcj\u0119 statyczn\u0105. Dlatego wa\u017cne s\u0105 badania nad dynamik\u0105 aberracji frontu falowego w oku ludzkim. Wi\u0119cej na ten temat w [10],[15],[16],[27], oraz [29].<\/p>\n

    Aberracje frontu falowego s\u0105 zwi\u0105zane z systemem naczyniowo-sercowym oraz systemem oddychania. Wraz z Michaelem Mum\u0105 z Darmstadt Technical University ustalili\u015bmy, \u017ce rozwa\u017cane sygna\u0142y s\u0105 niestacjonarne i tylko poprzez niestacjonarn\u0105 analiz\u0119 sygna\u0142\u00f3w mo\u017cna ukaza\u0107 pe\u0142ny obraz oddzia\u0142ywania wzajemnego pomi\u0119dzy nimi. Co ciekawe, istniej\u0105 istotne okresy czasu w kt\u00f3rych koherencja pomi\u0119dzy sygna\u0142ami aberracji oka a pulsem czy te\u017c EKG jest wysoka. Wi\u0119cej na ten temat mo\u017cna znale\u017a\u0107 w [J59].<\/p>\n

    \"Wavefront<\/p>\n

    \n

    PULS OKA<\/strong><\/strong>.<\/p>\n

    Pomiar pulsu oka jest wa\u017cny w tych aplikacjach medycznych, w kt\u00f3rych wymagana jest ocena hemodynamicznego stanu oka. Na przyk\u0142ad, niskie harmoniczne pulsu oka mog\u0105 wskazywa\u0107 na wyst\u0119powanie jaskry czy te\u017c innych chor\u00f3b o etiologii naczyniowej. Z drugiej strony, op\u00f3\u017anienia pulsu oka mog\u0105 wskazywa\u0107 na istnienie zaw\u0119\u017cenia w t\u0119tnicy szyjnej.<\/p>\n

    Zak\u0142adaj\u0105c najprostsze przybli\u017cenie ga\u0142ki ocznej przez sfer\u0119, gdzie pojemno\u015b\u0107 jest proporcjonalna do trzeciej pot\u0119gi promienia, postulujemy (wraz z prof. Henrykiem Kasprzakiem i dr Ma\u0142gorzat\u0105 Kowalsk\u0105 z Instytutu Fizyki Politechniki Wroc\u0142awskiej), \u017ce musi istnie\u0107 zwi\u0105zek pomi\u0119dzy pulsem oka, a obserwowanymi wzd\u0142u\u017cnymi przemieszczeniami rog\u00f3wki, podobnie jak pomi\u0119dzy ci\u015bnieniem w oku, a pr\u0119dko\u015bciami w naczyniach siatk\u00f3wkowych. Dlatego te\u017c badamy charakterystyki wzd\u0142u\u017cnego ruchu oka (z ang.\u00a0longitudinal eye movements<\/em>\u00a0(LEM)).<\/p>\n

    Wi\u0119cej informacji na ten temat w [J29],[J39],[J44],[J49] oraz [J66].<\/p>\n

    \"Eye<\/p>\n

    \n

    OBIEKTYWNA REFRAKCJA<\/strong><\/strong>.<\/p>\n

    \"refzer\"<\/p>\n

    Wraz z popularyzacj\u0105 urz\u0105dze\u0144 do pomiaru frontu falowego oka znacz\u0105co wzros\u0142o zainteresowanie odwzorowania subiektywnie mierzonej refrakcji do obiektywnie mierzonych aberracji oka. Metod\u0105 standardow\u0105 (tak, mamy ju\u017c ANSI standard) jest u\u017cycie zbioru estymowanych wsp\u00f3\u0142czynnik\u00f3w wielomianu Zernike\u2019go (u\u017cywaj\u0105c wsp\u00f3\u0142czynnik\u00f3w drugiego rz\u0119du albo wy\u017cszych rz\u0119d\u00f3w). Pracuj\u0119 nad tym problemem od ju\u017c od d\u0142u\u017cszego czasu, najpierw z Brettem Davisem (School of Optometry, QUT, Australia), z kt\u00f3rym opracowali\u015bmy lepsz\u0105 form\u0119, kt\u00f3r\u0105 nazwali\u015bmy\u00a0refrakcyjnymi wielomianami mocy Zernike\u2019go<\/em>\u00a0[J35]. Ta praca wywo\u0142a\u0142a pewne zainteresowanie, kt\u00f3re da\u0142o w rezultacie nowy zbi\u00f3r funkcji (wyprowadzonych przez Jayoung Nam, Indiana University), kt\u00f3re nazwali\u015bmy\u00a0stokowymi wielomianami Zernike\u2019go<\/em>\u00a0[J48],[J50], oraz [J51]. Zaproponowane przez nas formy przedstawiaj\u0105 aberracje oka w postaci map refrakcyjnych w dioptriach, przez co s\u0105 bardziej intuicyjne dla optometryst\u00f3w i okulist\u00f3w.\u00a0refractive Zernike power polynomials<\/em>\u00a0[J35]. This work sparked some interest that resulted in a new set of functions (derived by Jayoung Nam, Indiana University) that are called\u00a0Zernike slope polynomials<\/em>\u00a0[J48],[J50],and [J51]. These new representations describe aberrations in dioptres and are more intuitive to optometrists and ophthalmologists.<\/p>\n

    Za prac\u0119 opublikowan\u0105 w [J51] otrzymali\u015bmy nagrod\u0119 J. Lloyda Hewetta za najlepszy artyku\u0142 opublikowany w latach 2007-2009 w\u00a0Clinical and Experimental Optometry<\/em>.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    RECENT GRANTS (at Wroclaw University of Technology) [6] OPUS-25- Full eye densitometry for understanding myopia epidemic, ID 594544, National Science Centre Poland, 1,495,476 PLN, 2024-2026. [5] OPUS-15 – Advanced modelling of the OCT speckle for assessing micro-structural corneal changes in glaucoma, ID 408894, National Science Centre Poland, 1,428,200 PLN, 2019-2021. [4] OPUS-8 – Advanced imaging …<\/p>\n

    Badania<\/span> Read More »<\/a><\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-405","page","type-page","status-publish","hentry"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/dri.pwr.edu.pl\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/405","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/dri.pwr.edu.pl\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/dri.pwr.edu.pl\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/dri.pwr.edu.pl\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/dri.pwr.edu.pl\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=405"}],"version-history":[{"count":29,"href":"https:\/\/dri.pwr.edu.pl\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/405\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":429,"href":"https:\/\/dri.pwr.edu.pl\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/405\/revisions\/429"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/dri.pwr.edu.pl\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=405"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}