Реферат: Цифровая рентгенография

СОДЕРЖАНИЕ:

TOC o «1-3» ЦИФРОВЫЕ РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ PAGEREF _Toc418138197h 2

СОСТАВ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ АРМ ВР PAGEREF _Toc418138198h 11

ЦИФРОВАЯ РЕНТГЕНОГРАФИЯ С ЭКРАНА ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКОГОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (ЭОП) PAGEREF _Toc418138199h 13

ЦИФРОВАЯ ЛЮМИНЕСЦЕНТНАЯ РЕНТГЕНОГРАФИЯ (ЦЛР) PAGEREF _Toc418138200h 15

СЕЛЕНОВАЯ РЕНТГЕНОГРАФИЯ PAGEREF _Toc418138201h 17

КОНТРАСТИРОВАНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ PAGEREF _Toc418138202h 19

ВРЕМЕННОЙ МЕТОД PAGEREF _Toc418138203h 19

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ МЕТОД PAGEREF _Toc418138204h 20

АВТОМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ИЗОБРАЖЕНИЯ PAGEREF _Toc418138205h 21

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ И ПРЕИМУЩЕСТВА ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ PAGEREF _Toc418138206h 26

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: PAGEREF _Toc418138207h 29

<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family: «Times New Roman»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-font-kerning:14.0pt; mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA; layout-grid-mode:line">
ЦИФРОВЫЕ РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

Преобразованиетрадиционной рентгенограммы в цифровой массив с последующей возможностью обработкирентгенограмм методами вычислительной техники стало распространенным процессом.Такие аналоговые системы зачастую имеют очень жесткие ограничения на экспозицию из-за малогодинамического диапазона рентгеновской пленки. В отличие от аналоговых прямые цифровые рентгенографические системыпозволяют получать диагностические изображения без промежуточных носителей, прилюбом необходимом уровне дозы, причем это изображение можно обрабатывать иотображать самыми различными способами.

Нарис.1приведена схема типичной цифровой рентгенографическойсистемы. Рентгеновская трубка и приемник изображения сопряжены с компьютером и управляются им, аполучаемое изображение запоминается,обрабатывается (в цифровой форме) иотображается на телеэкране, составляющемчасть пульта управления (или устройства вывода данных) оператора-рентгенолога.

Аналогичныепульты управления можно применять и в других системах получения изображения,например на основе ядерного магнитного резонанса или компьютерной томографии.Цифровое изображение можно записать на магнитном носителе, оптическом диске или же на специальном записывающемустройстве, способном постоянно вести регистрацию изображения напленку в аналоговой форме.

В цифровой рентгенологии могут найти применение два класса приемниковизображения: приемники с непосредственным формированиемизображения и приемники с частичной регистрацией изображения, в которых полноеизображение формируется путем сканирования либо рентгеновским пучком, либо приемным устройством (сканирующаяпроекционная рентгенография).

Рис.1Составные элементы цифровой системы получения рентгеновскихизображений

Вцифровой рентгенографии применяют усилитель изображения, ионографическуюкамеру и устройство с вынужденной люминисценцией. Этиприемники могут непосредственно формировать цифровые изображения безпромежуточной регистрации и хранения. Усилители изображения не обладают наилучшимпространственным разрешением или контрастом, однако имеют высокое быстродействие.Аналого-цифровое преобразование флюорограммы с числомточек в изображении 512х512 может занимать время менее 0,03 с. Даже при числе точек 2048х2048 в изображении время преобразованияизображения в цифровую форму составляет всего несколько секунд. Время считывания изображения с пластины с вынужденной люминисценцииили ионографической камеры значительно больше, хотя последнее выгодно отличается лучшимразрешением и динамическим диапазоном.

Записанноена фотопленке изображение можно преобразовать в цифровую форму с помощьюсканирующего микроденситометра, но любая информация, зафиксированная нафотопленке со слишком малой или, наоборот, слишкомвысокой оптической плотностью, будет искажена из-за влияния характеристик пленки. В цифровую форму можно преобразовать и ксеро — рентгенограмму также с помощью сканирующего денситометра, работающего в отраженном свете, илипутем непосредственного считывания зарядового изображения с селеновой пластины.

ВРоссии прямая цифровая рентгенографическая система Института ядерной физики (ИЯФ) СО РАНприменяется в нескольких клинических больницах. В этой системе рентгеновская пленкакак регистратор рентгеновского излучения заменена многопроволочнойпропорциональной камерой. Такая камера вместе с электронными схемамиусиления и формирования импульсов представляет собой линейку на 256 практическинезависимых каналов, имеющих чувствительнуюповерхность 1х1 мм. (В последних моделях 350 каналов и 0,5х0,5 мм.)Использование в счетчиках в качестве рабочего газа ксенона при давлении 3 кгс/см2 обеспечивает высокую эффективность регистрацииизлучения. Эта система может быть отнесена к классу ионографическихприборов для цифровой рентгенографии, передающих изображение на внешние устройства отображения.

Вдругих цифровых рентгенографических системах используют твердотельные приемникис высоким коэффициентом поглощения рентгеновскогоизлучения.

Вобоих разновидностях упомянутых рентгенографических систем применяется методсканирования с построчной регистрацией изображения, которое воспроизводится вцелое на дисплее компьютера (сканирующая проекционная рентгенография).

Ковторому классу цифровых рентгенографических систем следует отнести люминофоры спамятью и вынужденной люминисценцией, которая затемрегистрируется. Это приемник с непосредственнымформированием изображения.

Системыполучения изображения со сканированием рентгеновским пучком и приемником имеютважное преимущество, состоящее в том, что в них хорошо подавляется рассеяние. Вэтих системах один коллиматор располагается перед пациентом с цельюограничения первичного рентгеновского пучка до размеров, необходимых для работыприемника, а другой — за пациентом, чтобы уменьшить рассеяние. На рис.2 изображена линейная сканирующаясистема для получения цифрового изображения грудной клетки. Приемником всистеме является полоска из оксисульфидагадолиния, считывание информации скоторой ведется линейной матрицей из 1024 фотодиодов. Проекционныерентгенограммы синтезируются также сканерами компьютерной томографии ивыполняют вспомогательную роль при выделении соответствующего сечения.

Главнымнедостатком сканирующих систем является то, что большая часть полезной выходной мощности рентгеновской трубки теряется и что необходимы большие временаэкспозиции (до 10 с).

Матрицыизображения из 512х512 элементов может быть вполне достаточно для целейцифровой флюороскопии, тогда как система рентгеноскопии грудной клетки может потребовать матрицы с числом элементов 1024х1024 при размерах элемента изображения 0,4 мм.

Рис.2Система линейного сканирования для цифровой рентгенографиигрудной клетки.

Рис.3Принципиальная схема взаимодействия элементов системы получения, обработки,хранения и передачи рентгеновских диагностических изображений.

Числоградаций в изображении зависит отмедицинского назначения. Аналого-цифрового преобразования на 8 бит, обеспечивающего точность 0,4%,вполне достаточно для регистрации зашумленных изображений или больших массивов (меньшейступени градации яркости соответствует больший уровень шума), однако для ряда приложений может понадобиться и10-битовый АЦП (точность 0,1%).

Еслитребуется быстрый доступ к информации, полученной за длительный период времени, целесообразно применять оптические диски.Емкость памяти 12-дюймового оптического диска равна примерно 2 гигабайт, чтосоответствует 1900 изображениям размером 1024х1024 по 8 бит каждое (без сжатияданных). Для считывания с оптического диска может быть использованоавтоматическое устройство съема, позволяющее обеспечить быстрыйдоступ к любому изображению. Возможность работы со всеми изображениями вцифровой форме весьма привлекательна, а системы, выполняющие это, называютсясистемами хранения и передачи изображения (СПХИ).

Нарис.3 изображена принципиальная схема взаимодействия элементов системыполучения, обработки, хранения и передачи рентгеновских диагностических изображений.

Системапредставлена тремя каналами:

1.

традиционная рентгенография;

2.

цифровая рентгенографическая установка;

3.

рентгеноскопия (видеосигнал с УРИ).

Первый канал. Рентгенограммы, полученные с помощьютрадиционного процесса, поступают на обработку в полутоновый графический сканер, с помощью которого рентгенодиагностическое изображение вводится в памятькомпьютера. После этого такая преобразованная рентгенограмма может обрабатыватьсясредствами компьютерной техники, но в рамках узкого динамического диапазонарентгеновской пленки. Это изображениеможет быть введено в электронный архив и извлекаться оттуда по требованию. Эта оцифрованная рентгенограмма уже ничем неотличается от прямых цифровых рентгенограмм по доступности средствам обработки.

Третий канал.Рентгеновские изображения из рентгенотелевизионногоканала УРИ могут захватываться специализированным адаптером видеовводакак в режиме реального времени, таки с видеомагнитофонного кадра.Последнее предпочтительно, так как позволяет при просмотре видеомагнитофонныхизображений выбрать нужный кадр для занесения его в архив. Объектом ввода в электронный архивмогут быть любые изображения, получаемые при рентгеноскопии с помощью УРИ.

Первыйи третий каналы дают возможностьпреобразовать традиционные рентгеновские изображения (рентгенограммы и кадры видеотелевизионного тракта) в цифровое изображение. Этотприем имеет особое значение, потому что он представляет возможностьдостоверно сравнить изображения, полученные различными способами.Следующим преимуществом преобразования являются возможность помещения его вэлектронный архив и выполнение всех операций с цифровымизображением. Следует особенноподчеркнуть возможность передачи изображения по компьютерным сетям, потомучто в последние годы «взгляды медиков фокусируются на передачeизображений» как основном средстве обеспечения доступа к материалам, что имеет колоссальное значение как для диагностики, так идля процессов обучения.

Второй канал. Это собственно канал цифровой рентгенографической установки. Он состоит издвух подсистем: автоматизированногорабочего места (АРМ) лаборанта и АРМ врача-рентгенолога (ВР), объединенных в локальную сеть. В АРМ рентгенолаборанта происходит внесение сведений о больном,необходимых организационных и клинических данных и управление процессомрегистрации изображения (синхронное включение сканера и высокого напряжения и др.). После получения рентгеновского изображения оно и сведения о пациенте полокальной сети поступают в АРМ ВР. При этом процесс рентгенографии ипередачи изображений от АРМ лаборанта в АРМ врача происходит без промедлений и в реальном времени, не прерывая работы врачани на одной ступени, т.е. происходитнепрерывная и независимая работа на обоих рабочих местах. На АРМ ВР выполняются программнаяобработка изображений для извлечениядиагностической информации, поиск предшествующих изображений пациентов и сравнение с вновь полученными,регистрация новых пациентов иизображений в базе данных, приведение их к формату, оптимальному для архивирования, и другиеманипуляции, доступные электронным технологиям персонального компьютера.Программное обеспечение позволяет врачу-рентгенологу при необходимости исоздать твердые копии изображений на лазерном принтере ( этот способполучения твердых копий несколько уступает в точности передачи диагностических изображений теплопечати или поляроидному фотопроцессу, но значительно дешевле всех других способов воспроизведенияизображения); при наличии сетевой связипозволяет передать их клинические подразделения, связаться с консультационнымицентрами или центральным архивом поэлектронной связи. Блок базы данных,являющийся сердцевиной системы, формализует все этапы работы с пациентом отвнесения данных лаборантом до размещенияв архивное хранение, позволяет врачу-рентгенологу создавать все видыстандартной отчетности, а такжеанализировать проведенную работу по целевым выборкам. Конечным этапом работы сцифровым изображением всех трех видов является его архивирование на магнитныйили оптический носитель.

<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family: «Times New Roman»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-font-kerning:14.0pt; mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA; layout-grid-mode:line">
СОСТАВ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ АРМ ВР

Выбортехнических средств для АРМ ВР во многом зависит от типа решаемых задач. Обычно в качестве технической базы дляАРМ обработки изображенийиспользуют графические станции или персональныекомпьютеры. Графические станции, созданные прежде всего для решений задач машинной графики, оборудованы специальными графическимипроцессорами, ускоряющими процедуры построения графических примитивов (особенно трехмерных). Для задач обработки и анализаизображений более существенна скорость обработки видеоданных. Поэтому в качестве технической базы АРМ ВР использована широко распространенная и дешевая ПЭВМ типа IBM PC/AT.

Рис.4 Блок-схема технических средств АРМ ВР.

1-негатоскоп;2-телевизионная камера; 3-ПЭВМ;4-фрейм-граббер; 5-телемонитор.

Практическаяработа показала, что производительность персонального компьютера во многихслучаях достаточна, чтобы решать задачиобработки видеоданных в реальном времени врача. Кроме того ПЭВМ имеют мощныетехнические и программные средства дляорганизации «оконного» человеко-машинного диалога.

Прииспользовании изображений, записанных в аналоговом виде, напримеррентгенограмм, необходимо устройство для ввода и визуализации их в ЭВМ. В качестве такого устройства удобноиспользовать фрейм-граббер конструктивно оформленныйв виде платы, расположенной в корпусеПЭВМ. Также необходимо иметь телекамеру с объективом, световой стол для подсветки рентгенограмм (негатоскоп) и телемонитор для визуализации изображений (рис.4). Устройствоцифрового ввода и визуализации изображений должно обеспечивать высокое качество представления медицинских изображений, чтобы при их использовании нетерялась важная диагностическая информация.

ЦИФРОВАЯРЕНТГЕНОГРАФИЯ С ЭКРАНА ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (ЭОП)

Системарентгенографии с экрана ЭОП (рис. 5) состоит, как и обычная системаэлектронно-оптического преобразования для просвечивания, из ЭОП, телевизионного тракта с высокимразрешением, рентгеновского высоковольтного генератора и рентгеновскогоизлучателя

Рис.5 Цифровая рентгенография с экрана ЭОП

1-генератор;2-рентгеновская трубка; 3-пациент; 4-ЭОП; 5-видеокамера; 6-аналого-цифровойпреобразователь; 7-накопитель изображений; 8-видеопроцессор; 9-сеть;10-цифро-аналоговый преобразователь; 11-монитор; 12-снимок; 13-рентгенолог.

.Сюда же входит штатив для исследования, цифровой преобразователь изображения идругие компоненты. При обычной методикерентгенографии с экрана ЭОП с помощью 100 мм фотокамеры или кинокамерыпереснимается оптическое изображение на выходном экране преобразователя.

Вцифровой же системе сигнал, поступающий с видеокамеры, аналого-цифровымпреобразователем трансформируется внабор цифровых данных и передается в накопительное устройство. Затем этиданные, в соответствии с выбранными исследователем параметрами, компьютерное устройство переводит в видимое изображение.

ЦИФРОВАЯЛЮМИНЕСЦЕНТНАЯ РЕНТГЕНОГРАФИЯ (ЦЛР)

Применяемыев ЦЛР (рис.6) пластины-приемники изображения после их экспонирования рентгеновским излучениемпоследовательно, точка за точкой,сканируются специальным лазерным устройством, а возникающий в процесселазерного сканирования световой пучок трансформируется в цифровой сигнал.

Рис. 6 Цифроваялюминисцентная рентгенография.

1-генератор;2-рентгеновская трубка; 3-пациент; 4-запоминающая пластина; 5-транспортирующееустройство; 6-аналого-цифровой преобразователь; 7-накопительизображений;8-видеопроцессор; 9-сеть; 10-цифро-аналоговый преобразователь;11-монитор; 12-снимок; 13-рентгенолог.

Послецифрового усиления контуров и контрастности элементов изображения оно лазерным принтером печатается на пленке иливоспроизводится на телевизионном мониторе рабочей консоли.

Люминесцентныепластины-накопители выпускаются в стандартных формах рентгеновскойпленки, помещаются вместо обычных комплектов «пленка—усиливающий экран» в кассету и применяются в обычных рентгеновских аппаратах.

Такаяпластина обладает значительно большейэкспозиционной широтой, чем общепринятые комбинации пленка-экран, благодарячему значительно расширяется интервал между недо- и переэкспонированием.Этим способом можно получать достаточно контрастные изображения даже при резкосниженной экспозиционной дозе, нижним пределом которой является лишь уровеньквантового шума. Поэтому даже при рентгенографии в палате у постели больного методика ЦЛР гарантирует получения качественногоснимка.

ПриЦЛР используются цифровые преобразователи, пространственное разрешение которыхвыше, чем у большинства используемых внастоящее время для обычной рентгенографии комбинаций экран-пленка. Все же особым преимуществом ЦЛР являетсяпередача малоконтрастных деталей, тогдакак передача очень мелких деталей, таких, например, как микрокальценатыв молочной железе, остаетсяпрерогативой рентгенографии нарентгеновской пленке.

Рис.7 Цифровая селеновая рентгенография.

1-генератор;2-рентгеновская трубка; 3-пациент; 4-селеновый барабан; 5-сканирующие электродыи усилитель; 6-аналого-цифровой преобразователь; 7-накопитель изображений;8-видеопроцессор; 9-сеть; 10-цифро-аналоговый преобразователь; 11-монитор;12-снимок; 13-рентгенолог.

Селеновыедетекторы представляют собой новейшуюсистему цифровой рентгенографии (рис. 7). Основной частью такого устройства служит детектор в виде барабана, покрытого слоемаморфного селена. Селеноваярентгенография в настоящее время используется только в системах рентгенографии грудной клетки.Характерная для снимков грудной клетки высокая контрастность между легочнымиполями и областью средостения при цифровой обработке сглаживается, не уменьшая при этом контрастности деталейизображения.

Другимпреимуществом селенового детектораявляется высокий коэффициент отношения сигнал/шум.

<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-font-kerning:14.0pt;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU; mso-bidi-language:AR-SA;layout-grid-mode:line">
КОНТРАСТИРОВАНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ

Главное преимущество цифровыхрентгенографических систем по сравнению с обычными системами заключается в том,что цифровая система может обеспечивать более высокую вероятность обнаружениядеталей низкого контраста в широком динамическом диапазоне. Несмотря на то, чтодетектор может обладать достаточно высокой чувствительностью к структуре снизким контрастом в изображениях, наблюдателю требуется помощь, чтобырассортировать сигналы относительно фоновых структур. Исследуемые низкоконтрастные структуры должны быть сделаны болеезаметными фильтрацией, подавлением шумов, выделением частот и тому подобнымиспособами.

Основной прием, используемый в цифровойрентгенографии для достижения этой цели, — это вычитание изображений. Функцияпроцесса вычитания в цифровой рентгенографии — это устранение или подавлениепотенциально мешающих эффектов, не представляющих интереса для рентгенолога, иповышение тем самым обнаружения представляющих интерес структур. Используются восновном два типа вычитаний — временное и энергетическое.

ВРЕМЕННОЙ МЕТОД

Временной метод вычитания — это метод,который можно использовать с целью удаления фоновых структур, когдавыявляемость представляющего интерес объекта повышается введением контрастногореагента. Изображения регистрируют с контрастным реагентом и без контрастногореагента, а затем осуществляют вычитание этих изображений.

Основным ограничением цифрового временноговычитания является его подверженность влиянию артефактов, обусловленных движениемпациента между моментами времени, когда получаются изображения с контрастом ибез контраста.

Временное вычитание неэффективно приконтрастных исследованиях (например желчного пузыря), когда между введениемконтрастного вещества и визуализацией проходит значительное время. До и послеконтрастных изображений, разделяемых интервалом времени, равным несколькимсекундам, может быть ошибка регистрации.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ МЕТОД

Наряду с временным вычитанием в техникецифровой рентгенографии применяется энергетическое вычитание, которое в меньшейстепени подвержено действию артефактов. Временное вычитание зависит отизменений распределения контраста во времени, а при энергетическом вычитаниииспользуется выраженная разность свойств ослабления излучения различнымиорганами и структурами человеческого организма.

В качестве примера пара изображений можетбыть получена при двух энергиях E1 и E2 — несколько ниже и несколько вышеобласти нарушения равномерности зависимости коэффициента ослабления излученияйода от энергии излучения. Изображения затем вычитаются одно из другого. Всвязи с тем, что коэффициент ослабления мягкой ткани изменяется незначительнопри двух значениях энергии, тени от всех областей мягких тканей будутпрактически устранены на разностном изображении. А так как изменениякоэффициента ослабления йода значительны, изображение йода сохранится. Контраст(йод—мягкая ткань) возрастает при получении разности изображения.

АВТОМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ИЗОБРАЖЕНИЯ

В медицинской рентгенологии разработан ряддиагностических методик, основанных на измерениях относительных размеровизображений органов (рентгенокардиометрия).Рентгенометрические методы широко применяются при рентгеновских исследованияхбеременных, некоторых костных патологий в педиатрии и в других случаях.

Применение ЭВМ для рентгенометрическихметодов во много раз сокращает трудовые затраты персонала и повышает точностьизмерений.

Задача автоматического анализа медицинскихизображений является особенно актуальной в условиях проведения обязательного диспансерногообследования населения. Ее решение должно радикальным образом трансформироватьвесь процесс «скрининга» (массового профилактического обследования).

Под автоматическим анализом в медицинскойдиагностике понимается частный случай распознавания изображений (автоматическаяклассификация), т. е. Отнесение изображения к определенному классу или группе,например норма, патология либо конкретный тип патологии. Математическая сутьклассификации есть отыскание некоторой функции, отображающей множество изображенийво множество, элементами которого являются классы или группы изображений.

В большинстве случаев процесс автоматическойклассификации проводится в три этапа:

1. Предварительнаяобработка, состоящая в максимальном приближении исследуемого изображения кэталонному или нормализованному. Чаще всего для медицинских изображений этопространственно инвариантные операции, сдвиг, изменение яркости, изменениеконтраста, квантование и геометрические преобразования (изменение масштаба,поворот оси). Теория этих преобразований хорошо разработана и, как правило, невызывает трудностей при использовании современных ЭВМ.

2. Выделениепризнаков, при которых функция, представляющее обработанное изображение,подвергается функциональному преобразованию, выделяющему ряд наиболеесущественных признаков, которые кодируются действительными числами. Выделениепризнаков заключается в математических преобразованиях изображения взависимости от задачи анализа. Это может быть вычитание из эталона, вычитаниепостоянной составляющей для исключения мешающих теней, дифференцирование илиавтокорреляция для выделения контура, частотная фильтрация и многие другие.Правильный выбор алгоритма обработки имеет решающее значение для следующегоэтапа преобразования и представляет наибольшую трудность.

3. Классификацияпризнаков. Полученные в результате предыдущей операции наборыдействительных чисел, описывающие выделенные признаки, сравниваются сэталонными числами, заложенными в память машины. ЭВМ на основании такогосравнения классифицирует изображение, т. е. относит его к одному из известныхвидов, например норма или патология. Набор действительных чисел,характеризующих выделенные признаки, при этом можно рассматривать как точку в

n-мерном пространстве. Если в это пространство предварительновведены области, занимаемые тем или иным классом в пространстве, называемомпространством признаков, либо, что случается чаще, задана плотность вероятностидля каждого класса, появляется возможность с известной вероятностью отнестиданное изображение к определенному классу.

Медицинские изображения, получаемые прирентгеновской, изотопной либо ультразвуковой диагностики различны как похарактеру их сложности, так и по виду заложенной в них информации, определяемойпрежде всего механизмом взаимодействия используемого вида излучения с органамии тканями. Однако они обладают общих признаков, важных для проблемыавтоматической классификации; это прежде всего отсутствие:1) эталона нормыиз-за индивидуальных особенностей каждого организма; 2) эталона патологии при огромномразнообразии ее форм.

Указанные два обстоятельства чрезвычайнозатрудняют выполнение двух последних этапов автоматической классификации иподчас делают вообще невозможным решение задачи с помощью современного уровнятехники.

Полная автоматическая классификация придифференциальной диагностике пока еще невозможна. Может быть осуществлен толькопредварительный отбор по принципу норма–патология, экономически обоснованномлишь для тех случаев, когда проводится массовое диспансерное обследование.

Решать задачу автоматического анализапривычных для диагноста изображений в большинстве случаев не имеет смысла.Необходимо создавать специальные условия формирования изображения, которые быоблегчали прежде всего выполнение второго этапа анализа. Ниже приведены некоторыепринципиальные пути организации автоматического анализа медицинскихизображений.

1. Функциональнаядиагностика. В первую очередь необходимо использовать такую важнуюособенность многих органов, как функциональная подвижность. Возможностьрегистрации органа в нескольких фазах позволяет получить эталон. Вычитаяизображение двух фаз, можно избавиться от фона, многократно уменьшитьколичество анализируемой информации и перейти от исследования изображенияоргана к исследованию его функции, что во много раз проще, поскольку позволяетнепосредственно обратиться к выделению признаков действительными числами.

При профилактическом исследовании легкихпринципы функциональной диагностики подробно разработаны проф. И. С. Амосовым.Предложенная им рентгенополиграфическая решеткапозволяет на одной рентгенограмме получить изображение двух фаз легких и темсамым осуществить квазисубтракцию изображений.

Еще одним примером устройства для полученияфункциональных изображений является много лет используемая рентгенокимография,при которой также широко применяется количественный анализ признаков.

Достаточно полную количественную информациюо динамике сердечных сокращений содержит серия кинокадров сердца, снятых сбольшой скоростью с экрана усилителя рентгеновского изображения.

2. Искусственноеконтрастирование. Существует еще одна форма эталона – искусственноеконтрастирование. Широко известны динамические и апостерлорныесубракторы, применяемые при церебральной икардиологической ангиографии.Длявсех этих методов на основе субстракции может бытьразработан алгоритм автоматического анализа с помощью существующих ЭВМ той илииной сложности.

3. Анализконтура. Еще одной доступной для современного уровня вычислительнойтехнологии формой выделения признаков может явиться группа патологий, связаннаяс изменением контура исследуемого органа. Известны методики диагностики поконтуру сердца. Для весьма ограниченной группы патологий подобные методикиможно использовать при получении контрастированного контура пищевода в желудке.

4. Количественноеопределение патологии. В некоторых случаях патология орг

еще рефераты

Еще работы по медицине

Реферат по медицине

Приборы для регистрации электрических, акустических и тепловых сигналов организма человека

29 Августа 2013

Реферат по медицине

Лазерные методы диагностики. Термография

Диагностика с помощью ядерного магнитного резонанса

29 Августа 2013