Beata Leśniak-Plewińska, dr inż.

dr inż. Beata Leśniak-Plewińska

Instytut Metrologii i Inżynierii Biomedycznej

e-mail: beata.plewinskaSPAMFILTER@pw.edu.pl

telefon: 22 234 8176

pokój: 37

Opis tematyki badawczej/wdrożeniowej

Tematyka realizowanych przeze mnie badań związana jest z rozwojem metod ultradźwiękowego obrazowania medycznego (ultrasonografią). Szczególnie bliskie są mi zagadnienia związane z obrazowaniem w echokardiografii czyli ultradźwiękowym obrazowaniem struktur serca, a zwłaszcza z obrazowaniem odkształceń mięśnia sercowego. Realizowane prace dotyczą:

  • estymacji przemieszczeń i odkształceń tkanki na podstawie obrazów ultradźwiękowych,
  • analizy i przetwarzania echokardiogramów w celu ilościowej oceny budowy i czynności serca,
  • projektowania i budowy fizycznych modeli.

Moje prace związane z estymacją ruchu i deformacji tkanki dotyczą zarówno samej estymacji przemieszczeń za pomocą metod tzw. dopasowania bloków (ang. block matching) jak i zagadnień należących do obszaru szeroko rozumianego przetwarzania danych obrazowych, będących element przetwarzania wstępnego, oceny i poprawy jakości obrazów, segmentacji czy analizy obrazów. W obszarze moich zainteresowań jest przetwarzanie obrazowych danych medycznych zarówno z użyciem CPU jaki GPU.

Celem prac związane z budową fizycznych modeli tkankowych jest opracowanie modeli, które mogą służyć jako narzędzia do weryfikacji metod przetwarzania danych obrazowych. Realizowane prace dotyczą modeli tkanki miękkiej w tym modeli naczyń krwionośnych (bifurkacji tętnicy szyjnej) oraz modeli lewej komory serca. Modele te są wykonane z materiałów o wybranych właściwościach fizycznych (np. wartości prędkości propagacji czy rozpraszania wstecznego fali ultradźwiękowej) oraz geometrii odpowiadających właściwościom modelowanej tkanki oraz geometrii modelowanego obiektu. Dzięki temu możliwe jest odwzorowanie morfologii czy czynności modelowanego obiektu.

Osiągnięcia naukowe/wdrożeniowe

Jestem współautorem 21 publikacji o zasięgu międzynarodowym, z których 9 ukazało się w recenzowanych czasopismach naukowych, a 12 - w uznanych wydawnictwach pokonferencyjnych.

Wyrazem uznania dla realizowanej przeze mnie działalności badawczej są również dwie nagrody zespołowe JM Rektora PW za osiągnięcia naukowe.

Prace realizowałam w ramach wielu projektów badawczych, częścią których kierowałam. Najważniejsze z nich to:

  • Wpływ wartości wybranych parametrów akwizycji danych echokardiograficznych na dokładność estymacji odkształcenia mięśnia sercowego: implikacje dla potencjalnej standaryzacji procedur pomiarowych. 2013-2017, projekt finansowany w ramach Funduszu Małych Grantów Programu Polsko-Norweska Współpraca Badawcza  (Kierownik projektu),
  • Badania ograniczeń estymacji gradientów deformacji w ścianie modelu lewej komory serca - studium możliwości identyfikacji symulowanego zawału niepełnościennego. 2013-2016, projekt finansowany przesz NCN,
  • Elastografia ultradźwiękowa w zastosowaniach kardiologicznych. 2006-2009, projekt finansowany przez NCBiR (Kierownik projektu),

W trakcie realizacji projektów współpracowałam z uznanymi ośrodkami krajowymi:

  • Instytut Kardiologii im. Prymasa Tysiąclecia Stefana Kardynała (IKARD), Warszawa,
  • Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN (IPPT PAN), Warszawa.

Współpraca międzynarodowa

Realizując prace odbyłam liczne staże i wizyty zagraniczne, podczas których współpracowałam z uznanymi badaczami z renomowanych uczelni i ośrodków naukowych

  • Cardiovascular Imaging Unit, Leuven University Hospital (prof. Jan D’hooge), Leuven, Belgia,
  • Institute for High Frequency Engineering, Ruhr-University Bochum (prof. Helmut Ermert), Bochum, Niemcy,
  • University of Applied Sciences, Laboratory for Fluid Mechanics (prof. Dieter Liepsch), Monachium, Niemcy.

Preferowana tematyka dyplomowania

Potencjalna tematyka powinna mieścić się w zakresie przetwarzania obrazowych danych medycznych. Interesują mnie przede wszystkim tematy związane z projektowaniem i budową rozwiązań programistycznych w zakresie przetwarzania i analizy tych danych, w szczególności w obszarze ultrasonografii i echokardiografii. Preferowanym przeze mnie środowiskiem programistycznym i obliczeniowym jest MATLAB, ale jestem otwarta również na inne środowiska, np. CUDA czy R.

Ustalając szczegóły tematu staram się brać pod uwagę indywidualne zainteresowania studentów, aby sformułowane zadanie było interesując i atrakcyjnego dla każdej ze stron.

Tytuły ostatnich obronionych prac dyplomowych

  • Opracowanie oprogramowania do obrazowania z użyciem ultrasonografu Verasonics
  • Środowisko demonstracyjne dla filtracji obrazów cyfrowych w dziedzinie przestrzeni
  • Miary jakości medycznych obrazów cyfrowych. Implementacja biblioteki funkcji
  • Badanie wydajności aplikacji do estymacji przemieszczeń tkanki zaimplementowanych z zastosowaniem CUDA
  • Zastosowanie transformaty Hilberta do wyznaczania obwiedni sygnałów RF. Implementacja dla GPU
  • Estymacja przemieszczeń z wykorzystaniem GPU na potrzeby elastografii
  • Oprogramowanie do akwizycji i wstępnego przetwarzania ramek ultradźwiękowych danych RF
  • Zastosowanie funkcji korelacji wzajemnej dla potrzeb dwuwymiarowej estymacji przemieszczeń

O sobie prywatnie

W wolnych chwilach uprawiam jogę oraz czytam kryminały i literaturę fantastyczno-naukową, a urlopy spędzam w górach, wszystko jedno jakich, byle by nie było przeraźliwie płasko.

Linki do materiałów dodatkowych