SOKOL, N. Segmentace fibrotické srdeční tkáně v MRI datech [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2018.
Student Norbert Sokol ve své semestrální práci zabýval problematikou segmentace fibrotické tkáně v MRI kardiologických datech. Téma práce vzešlo z pracoviště I. Interní kardiologické kliniky, FN U sv. Anny. Původní představa o využití softwaru Seg3D nebyla naplněna, další možné softwary student neprozkoumal. Využití vhodného softwaru mělo spočívat v optimalizaci procesu segmentace fibrózy v tomto softwaru za účelem jejího zjednodušení vhodného pro klinickou praxi. Na společné schůzce s lékaři, která proběhla na přelomu února/března, byl zvolen jiný postup založený na využití Matlabu. Student však výsledky z této schůzky, týkající se propojení segmentovaných dat s MRI daty, prezentoval až na konci semestru, což bylo dáno jeho nízkou aktivitou. Během letního semestru se tak opakovala situace ze semestru zimního, kdy byla studentovi vytýkána nízká aktivita a nízká míra konzultací, která byla vhledem k tématu potřeba. Od těchto výsledků se však odvíjely další kroky, které vzhledem k nedostatku času nebylo možné řešit, včetně požadavku na dodání vhodné sady dat. Student tak dle pokynů vedoucího provedl alespoň základní analýzu, která byla v daném čase zvládnutelná. Aplikace segmentační techniky na základě prahování se ukázala jako problematická, ale přinesla alespoň základní představu o vlastnostech dat. Z hlediska zadání, i s přihlédnutím ke změnám, které byly dohodnuty v průběhu řešení, je odvedená práce na relativně nízké úrovni a hodnotím ji stupněm E.
Student Norbert Sokol vypracoval bakalářskou práci na téma Segmentace fibrotické srdeční tkáně v MRI datech. Práce je členěna do sedmi kapitol na 32 stranách. V teoretické části práce (kapitola 1) jsou postupně popsány anatomické a fyziologické poznatky o srdci a krevním oběhu, následuje popis fibrózy myokardu, zobrazování pomocí jevu magnetické rezonance a projevy fibrózy v MRI snímcích. K této kapitole mám následující výhrady. Podkapitola 1.2 vznikla doslovným překladem textu z české Wikipedie do slovenštiny. Tento způsob tvorby textu (tedy doslovným překladem) bakalářské práce považuji za zcela nepřípustný. Původní text není navíc ani ocitován. Přílohou k tomuto posudku je srovnání autorova textu a textu dostupného na Wikipedii. Popis zobrazování pomocí jevu magnetické rezonance je po odborné stránce nevyhovující. Student se inspiroval jediným zdrojem (položka 7), který je z klinického časopisu, nikoli běžné odborné publikace technického nebo matematicko-fyzikálního charakteru. Informace jsou navíc nesprávně interpretovány. Oponuji popis jevu magnetické rezonance jako rotaci protonů v magnetickém poli. Dále student zbytečně zavádí kvantově mechanický model s nesprávně uvedenou orientací – místo paralelní a antiparalelní je uvedena paralelní a kolmá orientace vůči poli B0. V této kapitole bych uvítal popis základních sekvencí používaných v klinické praxi pro zobrazení myokardu. Pro danou problematiku existuje velké množství kvalitních publikací i v českém jazyce. Za hlavní kapitolu teoretické části práce považuji algoritmy pro segmentaci fibrózy a jizvy. V tomto případě je však citován pouze jeden přehledový článek. Ostatní způsoby segmentace využívané při zpracování lékařských snímků jsou zcela ignorovány. Dále je zde popis prostředí Seg3D (kapitola 2.2) bez uvedení relace k obsahu práce. Praktická část vychází v návrhu algoritmu opět z přehledového článku pro segmentaci myokardu. Zvolená metoda je popsána krátkým úsekem jako metoda manuálně vymezené srdeční stěny a následného prahování. Algoritmus byl testován na datech 3 pacientů z FNUSA. Matematický popis normalizace a standardizace jasových hodnot je zcela bez odkazu na literaturu. Z popisu není jasné, zda pro výše uvedenou normalizaci a standardizaci jsou použity všechny pixely nebo jestli byl eliminován vliv okolí. Dalším krokem je ruční vymezení oblasti zájmu – stěny komory. Tento bod považuji za slabý článek použitého algoritmu, protože vymezení stěny komory vyžaduje určité apriorní znalosti a cvik. Navíc je tento bod v rozporu s pátým bodem zadání, ve kterém by měla být optimalizována možnost minimalizace uživatelských zásahů. V další kapitole je zmíněno využití 15 histogramů, přičemž není zřejmé, z jakých obrazů jsou získány. V předchozím popisu je zmíněno 14 řezů u každého subjektu. Zobrazený histogram na obr. 4.3 pochází patrně ze standardizovaných dat, protože jsou přítomny záporné hodnoty. Zde není odůvodněna volba počtu tříd histogramu, což může ovlivnit subjektivní kontrolu správnosti prahu. Rovněž analytický postup pro určení prahu na hodnotu 3,6 není dostatečně vysvětlen. Kapitola 4.7 popisuje prahování Otsu metodou. I zde chybí odkaz na relevantní literární zdroje, ze kterých byl matematický popis metody převzat. Rovněž není zmíněna ani implementace tohoto algoritmu. Až analýzou přiložených kódů oponent zjišťoval použití implementované funkce v Matlabu. Použito je dvouprahové prahování s následným výběrem jedné třídy. Výsledek na obrázku 4.8 není diskutován s ohledem na skutečnou oblast fibrózy v původním obraze a o úspěšnosti segmentace se lze pouze dohadovat. Analýza výsledků je provedena na základě sumovaného histogramu z jednotlivých řezů. Už z obr. 5.1 je patrné, že tvar histogramu nemá oddělené oblasti hodnot (aproximovat by ho šlo lognormálním rozdělením s jedním vrcholem). Proto zmínka o vhodnosti hodnoty prahu 2,8776 není ničím podložená. Stejný problém je i u dalších pacientů. Výsledek segmentace ve 3D zobrazení – obr. 5.5 – nemá dostatečnou vypovídající hodnotu. V práci zcela postrádám alespoň subjektivní zhodnocení segmentace fibrózy. Minimálně zobrazení segmentu do původního obrazu by ukázalo, zda segmentovaná oblast vůbec odpovídá fibrotickým oblastem. U bakalářské práce bych uvítal i srovnání s manuální segmentací nebo s jinou již implementovanou metodou pomocí objektivního kritéria, např. DICE. Diskuze práce – kapitola 6 – opět neobsahuje informaci o úspěšnosti segmentace, pouze popisuje rozsahy nalezených prahů. Samotný závěr je tvořen jedním odstavcem a zdaleka neshrnuje práci jako takovou. Největší slabinou práce je práce s literaturou. Mimo výše popsané opsání textu z Wikipedie student zcela nepoužívá pro tvorbu textu vícero zdrojů. Většina kapitol nebo podkapitol vznikla citací pouze jediného zdroje. Např. pro segmentaci MRI dat existuje velké množství článků v odborné literatuře, které by do rešerše šly zahrnout. Nevhodný je také způsob uvedení zdroje u některých kapitol, kdy první věta v kapitole referuje k položce literatury, ze které je čerpáno. Obrázky jsou citovány jako poznámky pod čarou, nikoli jako položky literatury. Práce odkazuje na 13 položek, nicméně některé části práce, např. popis předzpracování snímků a použitá segmentační technika, jsou bez uvedení citace. Po formální stránce vytýkám sníženou kvalitu některých obrázků. U kapitoly 1.1 není jasné, zda se jedná o běžný text v odstavcích nebo formu výčtu. Práce je zatížena velkým množstvím nedostatků, za nejdůležitější považuji – opsání části práce z Wikipedie, nevyhovující popis zobrazování MRI, popis segmentačních technik založený na jednom zdroji, neuvedení zdrojů u zvolené metody předzpracování a segmentace dat, a především nulové zhodnocení výsledků segmentace s ohledem na skutečné hranice segmentů v datech. Předloženou bakalářskou práci nelze doporučit k obhajobě a hodnotím ji známkou nevyhovující (F – 10 bodů).
eVSKP id 110530