ONTOLOGY-BASED INFORMATION SYSTEM FOR DIAGNOSING AND MONITORING OF SPINAL DEFORMITY

PDF/A (listova)

Umnoženo za odbranu. Univerzitet u Kragujevcu, Fakultet tehničkih nauka, Čačak. Rezime ; Abstract. Bibliografija: listovi 264-294.

U ovom doktorskom radu, koji je rezultat integralnih i interdisciplinarnih istraživanja u oblasti biomedicine, opisan je razvoj ontologije skolioze kičme OBR-Scolio i ontološki baziranog informacionog sistema ScolioMedIS, za dijagnostikovanje i monitoring deformiteta kičmenog stuba. Informacioni sistem ScolioMedIS omogućava evidentiranje vizuelnog pregleda pacijenta sa skoliozom, korišćenjem elektronskog kartona skolioze, koji se bazira na inovativnom protokolu. Osim toga, informacioni sistem ScolioMedIS omogućava vizuelni 2D i 3D prikaz: spoljašnje linije simetrije leđa, unutrašnje kičmene linije i oblaka tačaka leđa pacijenta, kao i automatsko određivanje Kobovih uglova kičmenih krivina pacijenata u frontalnoj i bočnoj ravni u uspravnom položaju, korišćenjem postupka optičkog skeniranja. Osim toga, informacioni sistem ScolioMedIS omogućava vizuelni 2D prikaz spoljašnje linije simetrije leđa i unutrašnje kičmene linije i određivanja Kobovih uglova u frontalnoj ravni u položajima prilikom savijanja pacijenta u levu i desnu u stranu, korišćenjem digitalne kamere. Nadalje informacioni sistem omogućava i vizuelni 3D prikaz kičme pacijenta, modifikacijom opšteg 3D CAD modela kičme, na osnovu automatski dobijenih parametara iz informacionog sistema ScolioMedIS, korišćenjem postupka optičkog skeniranja. Osim navedenog, korišćenjem ontologije skolioze kičme informacioni sistem obezbeđuje automatsko određivanje tipa skolioze prema Lenkovoj klasifikaciji i ispis statističkih podataka zastupljenosti pojedinih Lenkovih tipova skolioze i njihovih karakteristika u kratkoročnom ili dugoročnom vremenskom periodu, radi analize i međusobnog poređenja. S obzirom da se u procesu dijagnostike i monitoringa skolioze ScolioMedIS informacioni sistem potpuno bazira na korišćenju optičkih, ne-jonizujućih metoda, osnovna prednost korišćenja ovog sistema za monitoring i dijagnostiku skolioze u odnosu na konvencionalni način monitoringa i dijagnostike korišćenjem radiografije je eliminacija štetnog rendgenskog zračenja. Informacionom sistem ScolioMedIS je namenjen potrebama Centra za fizikalnu medicinu i rehabilitaciju Kliničkog centra u Kragujevcu, ali se takođe može koristiti i za regionalno praćenje i dijagnostikovanje deformiteta kičmenog stuba i u drugim zdravstvenim centrima u zemlji i inostranstvu.

This doctoral thesis is a result of integrated and interdisciplinary researches in biomedical field and it describes the development of scoliosis ontology OBR-Scolio and ontology-based information system ScolioMedIS for diagnosing and monitoring of spine deformities. ScolioMedIS enables recording visual examination of the patient with scoliosis using electronic scoliosis forms based on an innovative protocol. In addition, information system ScolioMedIS enables 2D and 3D visualizations of point’s cloud of back; back symmetry line and inner spinal line, as well as automatic determination of Cobb angles in the frontal and sagittal planes in upright standing patient’s position by employing optical scanning method. Furthermore, the information system provides 2D visualizations of back symmetry line, inner spinal line, as well as automatic determination of Cobb angles in the frontal plane, in side bending patient’s position, using digital camera method. Information system ScolioMedIS enables 3D visualization of the patient’s spine by modifying the generic 3D CAD model of the spine according to parameters which are automatically generated by the ScolioMedIS system using optical scanning method. In addition to this, the information system provides automatic determination of Lenke’s type of scoliosis, statistical overviews in short-term or long-term period for analysis and mutual comparison by employing the scoliosis ontology. Considering that in the process of diagnosing and monitoring of scoliosis, ScolioMedIS information system is fully based on optical and non-ionizing methods, the basic advantage of the system usage for monitoring and diagnosis of scoliosis, compared to the conventional radiography based way of scoliosis monitoring and diagnosing is elimination of harmful X-rays. Although information system ScolioMedIS is dedicated for needs of Center for Physical Medicine and Rehabilitation in “Clinical Center Kragujevac”, it could be also used for regional monitoring and diagnosing scoliosis in other health centers in the country and abroad

Informacioni sistem

004

monograph text - theses Text