CONFERENCE
Projekta nosaukums: Inovatīva pieeja oftalmoloģijas pakalpojumu nodrošināšanai
Projekta līguma numurs: 1.1.1.9/LZP/1/24/171
Projekta vadītājs (pēcdoktorants): Dr. Renārs Trukša
Projekta sadarbības partneri: SIA "OC Vision"
Projekta īstenošanas termiņš: 01.03.2025. – 29.02.2028.
Projekta kopējais finansējums: 184 140 EUR, t.sk. ERAF 156 519 EUR
Projekta mērķis: izveidot telemedicīnas sistēmu datu apmaiņai starp optometrijas saloniem un acu ārstiem, lai nodrošinātu attālinātu acu saslimšanu diagnosticēšanu, un perimetrijas metodi, kas nodrošina pieejamu, objektīvu un automatizētu redzes lauku izmeklējumu.
Projekta rezultāti: Zinātniskie raksti– 3, Jaunu produktu un tehnoloģiju skaits, kas ir komercializējami – 1, Uzņēmumu skaits, kuri sadarbojas ar pētniecības organizācijām – 1
01.03.2025. – 31.08.2025.
Lai nodrošinātu iespēju attālināti dalīties ar izmeklējuma datiem, ir istrādāta testa aplikācija, izmantojot Visual Studio 2022 un Microsoft Azure platformas. Ir noslēgts sadarbības līgums ar OC Vision, lai veicinātu platformas attīstību. Paralēli veikta perimetrijas metožu literatūras izpēte, kas kalpoja par pamatu datorizēta FDP (Frequency Doubling Perimetry) testa stimula izstrādei. Stimuls izveidots, izmantojot PsychoPy programmatūru un Visual Studio 2022, nodrošinot iespēju precīzi attēlot testa stimulus. Lai optimizētu perimetrijas izmeklējuma laiku, apgūta psihofizikālā metode ZEST (Zippy Estimation by Sequential Testing), kas ļauj efektīvi noteikt jutības slieksni.
Balstoties uz autoru Larsson et al. (2015), Nyström un Holmqvist (2010), kā arī Larsson et al. (2013) algoritmiem, izstrādāta Matlab funkcija, kas analizē acu kustības, identificējot sakādes un lēnas sekošanas kustības, kā arī nosaka, vai acu kustību virziens atbilst testa stimula kustības virzienam. Laboratorijas eksperimentos izveidoti un pilnveidoti trīs dažādi testa stimulu veidi, kas ļauj objektīvi identificēt atbildes reakciju uz stimulu. Lai aprēķinātu psihometriskās funkcijas parametrus, kas raksturo indivīda spēju detektēt eksperimetros izmantotos stimulus, apgūts Nelder-Mead algoritms, kas tiek izmantots varbūtību (likelihood) funkcijas analīzei. Šī procesa automatizācijai izstrādāta atbilstoša Matlab funkcija. Pētījuma rezultāti prezentēti konferencē DOC 2025, proti, prezentēts stenda referāts ar nosaukumu “Objective colour vision assessment based on eye tracking data analysis”. Konferences ietvaros iesniegta publikācija "Eye tracking applications in colour vision assessment", kas apstiprināta publicēšanai. Iepriekš minētās iestrādes izmantotas divu bakalaura darbu izstrādē, nodrošinot praktisku pielietojumu akadēmiskajā vidē.
Pārskata perioda ietvaros ir apgūti attēlu analīzes algoritmi kā histogram equalization (ar uzlabotu ātrdarbību), Frangi filter (tubulāru struktūru, t.i., asinsvadu izdalīšanai), Top Hat (asinsvadu izdalīšanai no acs fundusa fotogrāfijām), kā arī ZS algoritms un tā modifikācijas, kas ļauj izdalīt attēlu raksturojošās kontūras. Balstoties uz publikācijās aprakstītajiem algoritmiem, izstrādātas atbilstošas Matlab funkcijas, kas tiks izmantotas programmatūras izstrādei automātiskai acs fundusa attēlu apstrādei. Papildus ir izstrādāts algoritms, kas balstīts uz rekursijas principu, nodrošinot iespēju identificēt pikseļu sakopojumus ar iepriekš definētām īpašībām. Algoritmu, kas balstīts uz rekursijas principiem, paredzēts izmantot gan trokšņa samazināšanai acs fundusa attēlos, gan struktūru identificēšanai. Papildus tam izveidots algoritms, kas balstās uz Renyi entropijas idejām, lai identificētu apgabalus acs fundusa attēlos, kas potenciāli satur vairāk informācijas, piemēram, asinsvadus.
01.09.2025. – 28.02.2026.
Lai iegūtu nepieciešamās zināšanas un prasmes acu kustību pieraksta veikšanai un acu kustību datu analīzei, tika apmeklēti kursi Zviedrijā, Lundā. To laikā tika apgūtas pamatprasmes darbā ar Tobii Pro ierīci, izmantojot gan Tobii programmatūru, gan PsychoPy vidi. Papildus tika iegūts ieskats mobilajās acu kustību reģistrācijas ierīcēs. Mobilitātes ietvaros Austrumu Somijas universitātē, strādājot profesora Roman Bednarik pētniecības grupā, tika padziļināti apgūta PsychoPy integrācija acu kustību eksperimentos. Tāpat tika veikts praktisks eksperiments, lai izvērtētu EyeLink 1000piemērotību acu fiksācijas monitorēšanai distancē, kas atbilst perimetrijas mērījumiem un ir ievērojami īsāka nekā standarta distance acu kustību pētījumos. Kopā ar Roman Bednarik un Mohammadhossein Salari ir iesniegta publikācija “How close can You go? Minimum Eye-to-screen distance for Eyelink 1000 Plus”. Publikācija “Objective colour vision assessment based on eye tracking data analysis” pēc labojumiem ir pieņemta publicēšanai.Papildus tika veikti laboratorijas eksperimenti, lai izvērtētu iespēju modulēt zīlītes reakciju. Ir apgūts Lomb–Scargle algoritms, kas kalpo kā alternatīva Furjē analīzei un ļauj aprakstīt zīlītes diametra izmaiņas laikā.
Turpināts darbs pie perimetrijas programmatūras izstrādes PsychoPy platformā. Veikta izpēte, lai nodrošinātu stabilu stimulu attēlošanu ar 25 Hz frekvenci, kas ir būtiski korektai FDP (Frequency Doubling Perimetry) stimulu prezentācijai. Izveidota Matlab funkcija, kas, izmantojot bitstealing metodi, palielina ahromātiskā kanāla izšķirtspēju no 8 līdz 11.1 bitiem. Papildus izstrādāta Matlab funkcija, kas ar bitstealingpalīdzību ģenerē perimetrijas stimulus ar Michelson kontrasta vērtībām no 0 līdz 100 ar soli 0.25, ņemot vērā stimulu izmēru atšķirības dažādās redzes lauka pozīcijās. Izveidota PsychoPy funkcija, kas atlasa atbilstošākos stimulus FDP stimula ģenerēšanai, ievērojot ramp on, stimula un ramp off fāzes. Tāpat izstrādātas nepieciešamās funkcijas, lai nodrošinātu iespēju veikt vienkāršu perimetrijas izmeklējumu. PsychoPy vidē integrētas un pārbaudītas funkcijas, kas nepieciešamas ZEST psihofizikālās metodes darbībai. Izstrādāta PsychoPy funkcija, kas ļauj noteikt pacienta individuālās aklā punkta robežas. Veikti eksperimenti, lai novērtētu minimālo nepieciešamo mērījumu skaitu perimetrijas veikšanai, izmantojot ZEST metodi situācijā, kad nav pieejama informācija par populācijas vidējiem sliekšņu sadalījumiem un psihometriskajām funkcijām. Perimetrijas pētījuma rezultāti prezentēti konferencē AVA Xmas Meeting ar nosaukumu “Software-based perimetry using FDP and ZEST”. Iesniegts pieteikums ētikas komisijai un saņemts apstiprinājums perimetrijas pētījuma veikšanai.
Apmeklējot BDA akadēmijas rīkotos kursus “Microsoft Azure pamati” iegūtas pamatzināšanas darbā ar Microsoft Azure platformu. Lai novērstu iepriekšējā tehniskā risinājuma nepilnības, apgūti DH, ECDH un GCM algoritmi, kas nodrošina drošas komunikācijas izveidi starp divām pusēm, izmantojot publiskos tīklus. Daļēji apgūti arī tehniskie risinājumi droša komunikācijas kanāla nodrošināšanai starp pacientu un ārstu. Veikti eksperimenti, lai izvērtētu Azure platformas piemērotību drošai datu apmaiņai starp divām pusēm.
Izstrādāta funkcija, kas, balstoties uz Rényi entropijas definīciju, veic acs fundusa attēla apstrādi ar mērķi identificēt apgabalus, kuros atrodas smalkas attēla detaļas. Funkcija ir uzlabota, lai nodrošinātu konstantu apstrādes laiku neatkarīgi no digitālā filtra izmēra. Eksperimentāli konstatēts, ka acs fundusa attēlu pikseļu vērtību histogrammas pēc apstrādes ar jaunizveidoto filtru var modelēt kā divu Gausa sadalījumu summu. Apstiprināts, ka rezultātus, kas iegūti ar jaunizveidoto digitālo filtru, iespējams modelēt kā divu Gausa sadalījumu summu, izmantojot GMM algoritmu. Balstoties uz GMM rezultātiem, izstrādāts objektīvs kritērijs acs fundusa attēlu binarizācijai. Iesniegts pieteikums ētikas komisijai un saņemts apstiprinājums pētījumu veikšanai, kas saistīti ar acs fundusa foto analīzi.