Program komputerowy do kontroli poprawności umieszczenia rurki intubacyjnej

Intubacja jest zabiegiem ratującym życie wykonywanym w pośpiechu na miejscu zdarzenia. Nawet
wykwalifikowany i doświadczony ratownik spotyka się z trudnościami prawidłowego wykonania tego
zabiegu. Zdarza się, iż pacjent zostaje nieprawidłowo zaintubowany. Rurka intubacyjna trafia do
przełyku zamiast między szparę między strunami głosowymi. Taki błąd powoduję potrzebę
ponowienia próby intubacji, co związane jest z utratą niezbędnego w tych sytuacjach czasu. Istnieje
zatem potrzeba stworzenia rozwiązań wspomagających wspomniany proces w szczególności
rozpoznanie poprawności założenia rurki intubacyjnej. Do rozwiązania tego problemu mogą być
wykorzystane metody bazujące na wizji komputerowej.
Celem niniejszej pracy było opracowanie algorytmu służącego detekcji szpary głośni. Cel pracy został
osiągnięty. W ramach niniejszej pracy został opracowany algorytm składający się z następujących
operacji: konwersji przestrzeni barw na monochromatyczną, binaryzacji obrazu, maskowania
obiektów na brzegu obrazu, etykietowania, redukcji małych obiektów, usuwania obiektów
graniczących z krawędzią obrazu, dopasowania elips, detekcji szpary głośni w oparciu o parametry
elips. Przeprowadzone testy walidacji działania algorytmu wykazały ponad 85% skuteczność wykrycia
szpary głośni. W celu analizy poprawności działania algorytmu oraz wykonania testów stworzony
został program komputerowy z wykorzystaniem języka C++.
Praca składa się z dziewięciu numerowanych rozdziałów. Pierwszy z nich stanowi wstęp. Rozdział
drugi jest wprowadzeniem do problematyki pracy. Zawiera on opis anatomii głośni, schemat działania
podczas intubacji oraz przegląd dostępnych metod rozpoznawania wejścia do krtani. Kolejno, w
rozdziale trzecim zostały omówione materiały badawcze, a w rozdziale czwartym założenia
projektowe i narzędzia programistyczne. Rozdziały pięć i sześć opisują praktyczną część pracy i
przedstawiają opracowane algorytmy wykrywania szpary głośni na sekwencji obrazów. W rozdziale
ósmym został opisany program komputerowy NSDOG, który był niezbędnym narzędziem w pracy
nad analizą i testowaniem algorytmów. Rozdział dziewiąty zawiera wyniki działania
zaproponowanych rozwiązań. W rozdziale dziesiątym. podsumowana zostaje cała praca.
Słowa kluczowe: wizja komputerowa, przetwarzanie obrazów, intubacja.

Intubation is a life-saving procedure performed in rush in the place of the incident. Even qualified and
experienced paramedic or phisician encounters difficulties in the proper performace of this procedure.
Therefore there is a need to create automatic solutions to support this process. Mainly to detect proper
insertion of an intubation tube. Such process can be supported by means of computer visions methods.
The goal of this work is to create an algorithm for the detection of the glottis area, which is the target
point of intubation. The goal was achived. As a part of this thesis, an algorithm consisting of the
following steps has been created: color space conversion, image thresholding, removing objects on the
edge of the image, labeling, removing of objects touching a border of the image,removing of small
objects, ellipse fitting, glottis area detection based o parameters of ellipses. The algorithm was
implemented in the PC based program written in C++ by means of Qt Creator environment.
Work consists of nine numbered chapters. The first of them is an introduction. The second chapter
contains a description of glottis area, an intubation operating scheme, and an overview of available
methods for identifying laryngeal entry. Subsequently, research materials were discussed in the third
chapter. Fourth chapter discrabes project preasssumptions. Chapters five and six describe the practical
part of the work and present the developed algorithms for detecting glotiss area on a image sequence.
In the eighth chapter, the NSDOG computer program was presented. The ninth chapter contains the
evaluation results of the proposed solutions. The tenth chapter is the summary.
Keywords: computer vision, image processing, intubation.