Цифрова рентгенографія

ЦИФРОВЫЕ РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКИЕ СИСТЕМИ 2.

СКЛАД ТЕХНІЧНИХ ЗАСОБІВ АРМ ВР 11.

ЦИФРОВА РЕНТГЕНОГРАФІЯ З ЕКРАНА ЕЛЕКТРОННО-ОПТИЧНОГО ПЕРЕТВОРЮВАЧА (ЭОП) 13.

ЦИФРОВА ЛЮМІНЕСЦЕНТНА РЕНТГЕНОГРАФІЯ (ЦЛР) 15.

СЕЛЕНОВАЯ РЕНТГЕНОГРАФІЯ 17.

КОНТРАСТУВАННЯ ЗОБРАЖЕНЬ 19.

ТИМЧАСОВОЇ МЕТОД 19.

ЕНЕРГЕТИЧНИЙ МЕТОД 20.

АВТОМАТИЧНИЙ АНАЛІЗ ЗОБРАЖЕННЯ 21.

ОБЛАСТІ ЗАСТОСУВАННЯ І ПЕРЕВАГИ ЦИФРОВИХ СИСТЕМ 26.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ: 29.

ЦИФРОВЫЕ РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ.

Перетворення традиційної рентгенограми у цифровій масив з наступної можливістю обробки рентгенограмм методами обчислювальної техніки стало поширеним процесом. Такі аналогові системи найчастіше мають дуже жорсткі обмеження на експозицію через малого динамічного діапазону рентгенівської плівки. На відміну від аналогових прямі цифрові рентгенографические системи дають змогу одержувати діагностичні зображення без проміжних носіїв, незалежно від необхідного рівня дози, і зображення можна обробляти і відображати найрізноманітнішими способами.

На мал.1 приведено схема типовою цифровий рентгенографічної системи. Рентгенівська трубка і приймач зображення пов’язані з комп’ютером й управляються їм, а одержуване зображення запам’ятовується, обробляється (у цифровій формі) і відображається на телеекрані, яким частина пульту управління (чи устрою виведення даних) оператора-рентгенолога.

Аналогічні пульти управління можна застосовувати і за іншими системах отримання зображення, наприклад з урахуванням ядерного магнітного резонансу чи комп’ютерної томографії. Цифрова зображення можна записати на магнітному носії, оптичному диску або ж на спеціальному записывающем устрої, здатний постійно вести реєстрацію зображення на плівку в аналогової форме.

У цифровий рентгенології може вишукати застосування два класу приймачів зображення: приймачі з безпосереднім формуванням зображення приймачі із застосуванням часткової реєстрацією зображення, у яких повне зображення формується шляхом сканування або рентгенівським пучком, або названим пристроєм (сканирующая проекционная рентгенография).

[pic].

Мал.1 Складові елементи цифровий системи отримання рентгенівських изображений.

У цифровий рентгенографії застосовують підсилювач зображення, ионографическую камеру і пристрій з вимушеної люминисценцией. Ці приймачі можуть безпосередньо формувати цифрові зображення без проміжної реєстрацію ЗМІ й зберігання. Підсилювачі зображення що немає найкращим просторовим дозволом чи контрастом, проте мають високе швидкодія. Аналого-цифровое перетворення флюорограммы з числом точок у виконанні 512×512 може обіймати свою час менш 0,03 з. Навіть при числі точок 2048×2048 у виконанні час перетворення зображення на цифрову форму становить усього кілька секунд. Час зчитування зображення з пластини з вимушеної люминисценции чи ионографической камери значно більше, хоч останнє вигідно відрізняється найкращим дозволом і динамічним диапазоном.

Записане на фотоплівці зображення можна перетворити на цифрову форму з допомогою сканирующего микроденситометра, але будь-яка інформація, зафіксована на фотоплівці із надто малої чи, навпаки, занадто високої оптичної щільністю, буде викривлена через вплив характеристик плівки. У цифрову форму можна перетворити і ксерорентгенограму також з допомогою сканирующего денситометра, працював у відбитому світлі, чи шляхом безпосереднього зчитування зарядового зображення з селеновой пластины.

У Росії її пряма цифрова рентгенографічна система Інституту ядерної фізики (ІЯФ) ЗІ РАН застосовується у кількох клінічних лікарнях. У цьому системі рентгенівська плівка як реєстратор рентгенівського випромінювання замінена многопроволочной пропорційної камерою. Така камера разом із електронними схемами посилення та формування імпульсів є лінійку на 256 практично незалежних каналів, мають чутливу поверхню 1×1 мм. (Останніх моделях 350 каналів і 0,5×0,5 мм.) Використання в лічильниках за робочу газу ксенону при тиску 3 кгс/см2 забезпечує ефективність реєстрації випромінювання. Цю систему може бути зарахована до класу ионографических приладів для цифровий рентгенографії, передавальних зображення на зовнішні устрою отображения.

За інших цифрових рентгенографических системах використовують твердотільні приймачі з великим коефіцієнтом поглинання рентгенівського излучения.

У обох різновидах згаданих рентгенографических систем застосовується метод сканування з порядкової реєстрацією зображення, яке відтворюється аж в на дисплеї комп’ютера (сканирующая проекционная рентгенография).

До другої класу цифрових рентгенографических систем слід віднести люмінофори з пам’яттю і вимушеної люминисценцией, які потім реєструється. Це приймач з безпосереднім формуванням изображения.

Системи отримання зображення зі скануванням рентгенівським пучком і приймачем мають важливе перевагу, яке у тому, що мені добре придушується розсіювання. У цих системах один коліматор розташовується перед пацієнтом з обмеження первинного рентгенівського пучка до розмірів, необхідні роботи приймача, а інший — за пацієнтом, аби знизити розсіювання. На мал.2 зображено лінійна сканирующая система щоб одержати цифрового зображення грудної клітини. Приймачем у системі є смужка з оксисульфида гадолиния, зчитування інформації з якою ведеться лінійної матрицею з 1024 фотодіодів. Проекційні рентгенограми синтезуються також сканерами комп’ютерної томографії виконують допоміжну роль при виділенні відповідного сечения.

Головним недоліком скануючих систем і те, що більшість корисною вихідний потужності рентгенівської трубки розгубився й що необхідні великі часи експозиції (до 10 с).

Матриці зображення з 512×512 елементів може бути досить з метою цифровий флюороскопии, тоді як система рентгеноскопії грудної клітини вимагатиме матриці із кількістю елементів 1024×1024 при розмірах елемента зображення 0,4 мм.

[pic].

Рис. 2 Система лінійного сканування для цифровий рентгенографії грудної клетки.

[pic].

Рис. 3 Принципова схема взаємодії елементів системи отримання, обробки, збереження і передачі рентгенівських діагностичних изображений.

Кількість градацій у виконанні залежить від медичного призначення. Аналого-цифрового перетворення на 8 біт, забезпечує точність 0,4%, цілком достатньо реєстрації зашумленных зображень чи великих масивів (меншою щаблі градації яскравості відповідає більший рівень шуму), проте до низки додатків може знадобитися і десятибітовий АЦП (точність 0,1%).

Якщо потрібно швидкий доступом до інформації, отриманої за тривалий період, доцільно застосовувати оптичні диски. Ємність пам’яті 12-дюймового оптичного диска дорівнює майже двом гігабайтів, що він відповідає 1900 зображенням розміром 1024×1024 по 8 біт кожне (без стискування даних). Для зчитування з оптичного диска можна використовувати автоматичне пристрій знімання, що дозволяє забезпечити швидкий доступом до кожному зображенню. Можливість роботи з усіма зображеннями у цифровій формі дуже приваблива, а системи, виконують це, називаються системами збереження і передачі (СПХИ).

На рис. 3 зображено принципова схема взаємодії елементів системи отримання, обробки, збереження і передачі рентгенівських діагностичних изображений.

Система представлена трьома каналами: 1. традиційна рентгенографія; 2. цифрова рентгенографічна установка; 3. рентгеноскопія (відеосигнал з УРИ).

Перший канал. Рентгенограми, отримані з допомогою традиційного процесу, надходять на обробку в полутоновый графічний сканер, з допомогою якого рентгенодиагностическое зображення вводять у пам’ять комп’ютера. Після цього така перетворена рентгенограма може оброблятися засобами комп’ютерна техніка, але у рамках вузького динамічного діапазону рентгенівської плівки. Це зображення то, можливо введено в електронний архів і вибиратиметься звідти на вимогу. Ця оцифрована рентгенограма вже не відрізняється від прямих цифрових рентгенограмм по доступності засобам обработки.

Третій канал. Рентгенівські зображення з рентгенотелевизионного каналу УРІ можуть захоплюватися спеціалізованим адаптером видеоввода як як реального часу, і з видеомагнитофонного кадру. Останнє переважно, оскільки дозволяє під час перегляду відеомагнітофонних зображень вибрати потрібний кадр для занесення їх у архів. Об'єктом входження у електронний архів можуть бути будь-які зображення, одержувані при рентгеноскопії з допомогою УРИ.

Перший, і третій канали дають можливість перетворити традиційні рентгенівські зображення (рентгенограми і висококваліфіковані кадри видеотелевизионного тракту) в цифрове зображення. Цей прийом має особливе значення, тому що він становить змогу точно порівняти зображення, отримані у різний спосіб. Наступним перевагою перетворення є можливість поміщення його в електронний архів і виконання всіх операцій із цифровим зображенням. Слід особливо підкреслити можливість передачі по комп’ютерних мережах, оскільки у останні роки «погляди медиків фокусуються на передачe зображень «як основному засобі забезпечення доступу до матеріалів, що є колосальне значення для діагностики, так процесів обучения.

Другий канал. Це власне канал цифровий рентгенографічної установки. Він з двох підсистем: автоматизованого робочого місця (АРМ) лаборанта і АРМ врача-рентгенолога (ВР), об'єднаних в локальну мережу. У АРМ рентгенолаборанта відбувається внесення даних про хворому, необхідного організаційного і зникненню клінічних даних, і управління процесом реєстрації зображення (синхронне включення сканера і високого напруження і ін.). Після набуття рентгенівського зображення це й інформацію про пацієнта на локальній мережі вступають у АРМ ВР. У цьому процес рентгенографії і передачі зображень від АРМ лаборанта в АРМ лікаря не викликає зволікань й у часі, не перериваючи роботи лікаря на жодному щаблі, тобто. відбувається безперервна і незалежна робота на обох робочих місць. На АРМ ВР виконуються програмна обробка зображень для вилучення діагностичної інформації, пошук попередніх зображень пацієнтів і порівнювати з знову отриманими, реєстрація нових пацієнтів і зображень базі даних, наведення до формату, оптимальному для архівування, та інші маніпуляції, доступні електронним технологіям самого персонального комп’ютера. Програмне забезпечення дозволяє врачу-рентгенологу потреби і створити тверді копії зображень на лазерному принтері (цей спосіб отримання твердих копій кілька поступається з точністю передачі діагностичних зображень теплопечати чи поляроидному фотопроцессу, але набагато дешевше всіх інших засобів відтворення зображення); за наявності мережевий зв’язку дозволяє передати їх клінічні підрозділи, зв’язатися з консультаційними центрами чи центральним архівом електронній зв’язку. Блок бази даних, є серцевиною системи, формалізує все етапи роботи з пацієнтом від внесення даних лаборантом до розміщення у архівне зберігання, дозволяє лікарярентгенологу створювати всі види стандартної звітності, і навіть аналізувати проведену роботу з цільовим выборкам. Кінцевим етапом роботи з цифровим зображенням всіх трьох видів є його архивирование на магнітний чи оптичний носитель.

СКЛАД ТЕХНІЧНИХ ЗАСОБІВ АРМ ВР.

Вибір технічних засобів для АРМ ВР великою мірою залежить від типу розв’язуваних завдань. Зазвичай, у ролі технічної бази щодо АРМ обробки зображень використовують графічні станції чи персональні комп’ютери. Графічні станції, створені передусім на рішень завдань машинної графіки, обладнані спеціальними графічними процесорами, які прискорюють процедури побудови графічних примітивів (особливо тривимірних). Для завдань обробки й аналізу зображень більш істотна швидкість їх обробки. Тож у ролі технічної бази АРМ ВР використана поширена і дешева ПЕОМ типу IBM PC/AT.

[pic].

Рис. 4 Блок-схема технічних засобів АРМ ВР.

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

Практична робота показала, що продуктивність персонального комп’ютера у часто достатня, аби розв’язувати завдання обробки відеоданих у часі лікаря. З іншого боку ПЕОМ мають потужні технічні і програмні засоби в організацію «віконного «человекомашинного диалога.

З використанням зображень, записаних в аналоговому вигляді, наприклад рентгенограмм, необхідно пристрій для введення і візуалізації в ЕОМ. У ролі такого устрою зручно використовувати фрейм-граббер конструктивно оформлений у вигляді плати, що у корпусі ПЕОМ. Слід також мати телекамеру з об'єктивом, світловий стіл для підсвічування рентгенограмм (негатоскоп) і телемонитор для візуалізації зображень (рис.4). Пристрій цифрового введення і візуалізації зображень має забезпечувати високу якість уявлення медичних зображень, щоб за використанні їх не губилася важлива діагностична информация.

ЦИФРОВАЯ РЕНТГЕНОГРАФІЯ З ЕКРАНА ЕЛЕКТРОННО-ОПТИЧНОГО ПЕРЕТВОРЮВАЧА (ЭОП).

Система рентгенографії з екрана ЭОП (рис. 5) полягає, як і звичайна система електронно-оптичного перетворення для просвітлювання, з ЭОП, телевізійного тракту з високим розрізненням, рентгенівського високовольтного генератора і рентгенівського излучателя.

[pic].

Див. Мал.5 Цифрова рентгенографія з екрана ЭОП.

1-генератор; 2-рентгеновская трубка; 3-пациент; 4-ЭОП; 5- відеокамера; 6-аналого-цифровой перетворювач; 7-накопитель зображень; 8-видеопроцессор; 9-сеть; 10-цифро-аналоговый перетворювач; 11-монитор; 12-снимок; 13-рентгенолог.

. Сюди входить штатив на дослідження, цифровий перетворювач зображення тощо компоненти. При звичайній методиці рентгенографії з екрана ЭОП з допомогою 100 мм фотокамери чи кінокамери переснимается оптичне зображення на вихідному екрані преобразователя.

У цифровий системи сигнал, який із відеокамери, аналогоцифровим перетворювачем трансформується на набір цифрових даних, і передається в накопичувальне пристрій. Потім ці дані, відповідно до обраними дослідником параметрами, комп’ютерне пристрій переводить в видиме изображение.

ЦИФРОВА ЛЮМІНЕСЦЕНТНА РЕНТГЕНОГРАФІЯ (ЦЛР).

Застосовувані в ЦЛР (див. мал.6) пластины-приемники зображення після їх експонування рентгенівським випромінюванням послідовно, точка за точкою, скануються спеціальним лазерним пристроєм, а що виникає у процесі лазерного сканування світловий пучок трансформується на цифровий сигнал.

[pic].

Рис. 6 Цифрова люминисцентная рентгенография.

1-генератор; 2-рентгеновская трубка; 3-пациент; 4-запоминающая пластина; 5-транспортирующее пристрій; 6-аналого-цифровой перетворювач; 7-накопитель изображений;8-видеопроцессор; 9- мережу; 10-цифро-аналоговый перетворювач; 11-монитор; 12- знімок; 13-рентгенолог.

Після цифрового посилення контурів і контрастності елементів зображення воно лазерним на принтері друкується плівці чи відтворюється на телевізійному моніторі робочої консоли.

Люмінесцентні пластины-накопители випускаються в стандартних формах рентгенівської плівки, поміщаються замість звичайних комплектів «пленка—усиливающий екран «в касету і застосовують у звичайних рентгенівських аппаратах.

Така пластина має значно більшою експозиційної широтою, ніж узвичаєні комбінації пленка-экран, завдяки чому значно розширюється інтервал між недоі переэкспонированием. В такий спосіб можна одержувати досить контрастні зображення навіть за різко зниженою експозиційної дозі, нижньою межею якої є лише рівень квантового шуму. Тому при рентгенографії в палаті біля ліжка хворого методика ЦЛР гарантує здобуття якісної снимка.

При ЦЛР використовуються цифрові перетворювачі, просторове вирішення яких вище, ніж в більшості які у час для звичайній рентгенографії комбінацій экран-пленка. І все-таки особливим перевагою ЦЛР є передача малоконтрастных деталей, тоді як передача дуже дрібних деталей, таких, наприклад, як микрокальценаты в молочної залозі, залишається прерогативою рентгенографії на рентгенівської пленке.

СЕЛЕНОВАЯ РЕНТГЕНОГРАФИЯ.

[pic].

Див. Мал.7 Цифрова селеновая рентгенография.

1-генератор; 2-рентгеновская трубка; 3-пациент; 4-селеновый барабан; 5-сканирующие електроди і підсилювач; 6-аналого-цифровой перетворювач; 7-накопитель зображень; 8-видеопроцессор; 9- мережу; 10-цифро-аналоговый перетворювач; 11-монитор; 12-снимок;

13-рентгенолог.

Селеновые детектори є новітню систему цифровий рентгенографії (рис. 7). Основний частиною такого устрою служить детектор як барабана, вкритого шаром аморфного селену. Селеновая рентгенографія нині використовується лише у системах рентгенографії грудної клітини. Характерна перед фотокамерами грудної клітини висока контрастність між легеневими крисами і областю средостения при цифровому опрацюванні згладжується, не зменшуючи у своїй контрастності деталей изображения.

Іншим перевагою селенового детектора є високий коефіцієнт відносини сигнал/шум.

КОНТРАСТУВАННЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ.

Головна перевага цифрових рентгенографических систем проти звичайними системами у тому, що цифрова система може забезпечувати більшу ймовірність виявлення деталей низького контрасту у широкому динамічному діапазоні. Попри те що, що детектор може мати досить високої чутливістю до структури з низьким контрастом в зображеннях, спостерігачеві вимагають лише допомоги, щоб розсортувати сигнали щодо фонових структур. Досліджувані низкоконтрастные структури мають бути зроблені помітнішими фільтрацією, придушенням шумів, виділенням частот й інші подібними способами.

Основний прийом, вживаний у цифровий рентгенографії задля досягнення цього, — це віднімання зображень. Функція процесу вирахування в цифровий рентгенографії — це усунення чи придушення потенційно заважаючих ефектів, не які мають інтересу для рентгенолога, і підвищення цим виявлення які становлять інтерес структур. Використовуються в основному два типу вирахувань — тимчасова энергетическое.

ТИМЧАСОВОЇ МЕТОД.

Часовий метод вирахування — це метод, яке можна використовувати з метою видалення фонових структур, коли выявляемость що становить інтерес об'єкта підвищується запровадженням контрастного реагенту. Зображення реєструють із контрастним реагентом і контрастного реагенту, та був здійснюють віднімання цих изображений.

Основним обмеженням цифрового тимчасового вирахування є його схильність впливу артефактів, обумовлених рухом пацієнта між моментами часу, коли виходять зображення з контрастом і контраста.

Тимчасовий віднімання неефективно при контрастних дослідженнях (наприклад жовчного міхура), як між запровадженням контрастного речовини і візуалізацією проходить чимало часу. До після контрастних зображень, поділюваних інтервалом часу, рівним кільком секундам, то, можливо помилка регистрации.

ЕНЕРГЕТИЧНИЙ МЕТОД.

Поруч із тимчасовим відніманням у техніці цифровий рентгенографії застосовується енергетичне віднімання, що у меншою мірою підтвердили дії артефактів. Тимчасовий віднімання залежить змін розподілу контрасту у часі, а при енергетичному вирахуванні використовується виражена різницю властивостей ослаблення випромінювання різними органами і структурами людського организма.

Як приклад пара зображень може бути отримана при двох енергії E1 і E2 — трохи нижче і трохи вища ділянці порушення рівномірності залежності коефіцієнта ослаблення випромінювання йоду від енергії випромінювання. Зображення потім віднімаються одна з іншого. У зв’язку з тим, що коефіцієнт ослаблення м’якої тканини змінюється незначно при двох значеннях енергії, тіні від усіх областей м’яких тканин будуть практично усунуті на разностном зображенні. Оскільки зміни коефіцієнта ослаблення йоду значні, зображення йоду збережеться. Контраст (йод—мягкая тканину) зростає і при отриманні різниці изображения.

АВТОМАТИЧНИЙ АНАЛІЗ ИЗОБРАЖЕНИЯ.

У медичному рентгенології розроблений ряд діагностичних методик, заснованих на виключно вимірах відносних розмірів зображень органів (рентгенокардіометрія). Рентгенометрические методи широко застосовуються при рентгенівських дослідженнях вагітних, деяких кісткових патологій педіатрії та інших случаях.

Застосування ЕОМ для рентгенометрических методів в багато разів скорочує трудові витрати персоналові та підвищує точність измерений.

Завдання автоматичного аналізу медичних зображень є особливо актуальною за умов проведення обов’язкового диспансерного обстеження населення. Її вирішення має радикально трансформувати весь процес «скринінгу «(масового профілактичного обследования).

Під автоматичним аналізом у медичній діагностиці розуміється окреме питання розпізнавання зображень (автоматична класифікація), т. е. Віднесення зображення до якогось класу чи групі, наприклад норма, патологія або конкретний тип патології. Математична суть класифікації є пошук деякою функції, отображающей безліч зображень у безліч, елементами якого є класи чи групи изображений.

Найчастіше процес автоматичної класифікації проводиться в три этапа:

1. Попередня обробка, яка полягає у максимальному наближенні досліджуваного зображення до еталонному чи нормализованному. Найчастіше для медичних зображень це просторово інваріантні операції, зрушення, зміна яскравості, зміна контрасту, квантування і геометричні перетворення (зміна масштабу, поворот оси).

Теорія цих перетворень добре розроблено й, зазвичай, бракує труднощів під час використання сучасних ЭВМ.

2. Виділення ознак, у яких функція, що представляє оброблене зображення, піддається функціональному перетворенню, выделяющему ряд найістотніших ознак, які кодуються дійсними числами. Виділення ознак залежить від математичних перетвореннях зображення на залежність від завдання аналізу. Це то, можливо віднімання з еталона, віднімання постійної складової щоб уникнути заважаючих тіней, диференціювання чи автокорреляция виділення контуру, частотна фільтрація і ще. Правильний вибір алгоритму обробки має вирішальне значення наступного етапу перетворення і становить найбільшу трудность.

3. Класифікація ознак. Отримані внаслідок попередньої операції набори дійсних чисел, описують виділені ознаки, порівнюються з еталонними числами, закладені у пам’ять машини. ЕОМ виходячи з такого порівняння класифікує зображення, т. е. відносить його до жодного з видів відомих, наприклад норма чи патологія. Набір дійсних чисел, характеризуючих виділені ознаки, у своїй можна як крапку у n-мерном просторі. Якщо цей простір попередньо запроваджені області, займані тим чи іншим класом у просторі, званому простором ознак, або, що відбувається частіше, задана щільність ймовірності кожному за класу, з’являється можливість із відомою ймовірністю віднести це зображення до якогось классу.

Медичні зображення, одержувані при рентгенівської, изотопной або ультразвукової діагностики різні як у характеру їх складності, і по виду закладених у них інформації, обумовленою передусім механізмом взаємодії використовуваного виду випромінення з органами і тканинами. Проте вони мають загальних ознак, важливих для проблеми автоматичної класифікації; це передусім отсутствие:1) еталона норми через індивідуальних особливостей кожного організму; 2) еталона патології при величезному розмаїтті її форм.

Зазначені дві обставини надзвичайно ускладнюють виконання двох останніх етапів автоматичної класифікації і часом роблять взагалі неможливим вирішення завдання з допомогою рівня техники.

Повна автоматична класифікація при диференціальної діагностиці поки що неможлива. Можливо здійснено лише попередній відбір по принципу норма-патология, економічно обгрунтованому лише для випадків, коли проводиться масове диспансерне обследование.

Вирішувати завдання автоматичного аналізу звичних для діагноста зображень здебільшого втрачає сенс. Необхідно створювати спеціальні умови формування зображення, які полегшували колись всього виконання другого етапу аналізу. Нижче наведені деякі принципові шляху організації автоматичного аналізу медичних изображений.

1. Функціональна діагностика. Передусім необхідно використовувати цю важливу особливість багатьох органів, як функціональна рухливість. Можливість реєстрації органу на кількох фазах дозволяє їм отримати еталон. Віднімаючи зображення двох фаз, можна позбутися фону, багаторазово зменшити кількість аналізованої інформації та вийти з дослідження зображення органу до дослідження його функції, що з багаторазово простіше, оскільки це дозволяє безпосередньо звернутися до виділення ознак дійсними числами.

При профілактичному дослідженні легких принципи функціональної діагностики докладно розроблено проф. І. З. Амосовим. Запропонована їм рентгенополиграфическая решітка дозволяє в одній рентгенограмме отримати зображення двох фаз легень і цим здійснити квазисубтракцию изображений.

Ще однією прикладом устрою щоб одержати функціональних зображень є багато років жив використовувана рентгенокімографія, коли він також широко застосовується кількісний аналіз признаков.

Досить повну кількісну інформацію динаміку серцевих скорочень містить серія кінокадрів серця, зняті з великий швидкістю з екрана підсилювача рентгенівського изображения.

2. Штучне контрастування. Є ще один форма еталона — штучне контрастування. Широко відомі динамічні і апостерлорные субракторы, застосовувані при церебральної і кардіологічної ангіографії. Всім цих методів з урахуванням субстракции то, можливо розроблений алгоритм автоматичного аналізу з допомогою існуючих ЕОМ тієї чи іншого сложности.

3. Аналіз контуру. Ще однією доступною для рівня обчислювальної технології формою виділення ознак в змозі з’явитися група патологій, що з зміною контуру досліджуваного органу. Відомі методики діагностики по контуру серця. Для дуже обмеженій групи патологій подібні методики можна використовувати і при отриманні контрастированного контуру стравоходу в желудке.

4. Кількісне визначення патології. У окремих випадках патологія органу то, можливо однозначно виділено на зображенні кількісно. Таких випадків небагато. Робилися спроби виділити патології на маммографическом зображенні. Більше можливостей такого роду представляють діагностика (ізотопна) і обчислювальна томографія (рентгенівська, емісійна і основі ядерного магнітного резонанса).

5. Порівняння з попереднім дослідженням. Цей прийом може бути особливо ефективним при періодичних профілактичних опитуваннях. Віднімання зображення, зробленого, наприклад, за рік при щорічному диспансерному обстеженні, з попереднього дозволяє собі з високим рівнем достовірності виділити що відбулися за період зміни при ідентичності геометричних і фізико-технічних умов проведення исследования.

Такий метод можливий лише за організації автоматизованого архіву зображення, забезпечує зручний і швидкий пошук і освоєння введення в ЕОМ. Такий автоматичний відбір патології можлива лише після лікарського дослідження первинного зображення віднесення його до норме.

Найактуальнішими завданнями автоматичного аналізу зображень, вирішення яких можливе недалекому майбутньому, можна вважати створення системи відбору патології при масових рентгенівських профілактичних опитуваннях за умов загальної диспансеризации.

Аби вирішити такого завдання необхідно розробити методики отримання зображень з допомогою функціональної рухливості органів прокуратури та апаратуру їхнього реализации.

Під час створення апаратури слід відмовитися від традиційних плівкових реєстраторів й у у максимальному ступені враховувати аппаратурные можливості попередньої нормалізації зображень і виділення признаков.

Паралельно зі розробкою апаратури слід вести розробку статично обгрунтованих алгоритмів класифікації ознак задля досягнення високої достовірності анализа.

ОБЛАСТИ ЗАСТОСУВАННЯ І ПЕРЕВАГИ ЦИФРОВИХ СИСТЕМ.

Перевагою цифрових рентгенографических систем ставляться такі чотири чинника: цифрове відображення зображення; знижена доза опромінення; цифрова обробка зображень; цифрове збереження і поліпшення якості изображений.

Розглянемо перше перевагу, що з відображенням цифровий інформації. Розпад зображення рівням яскравості на екрані стає повною мірою доступне користувача. Весь діапазон оптичних яркостей можна використовувати для відображення лише ділянки зображення, що зумовлює підвищенню контрасту в цікавій для області. У його розпорядженні оператора є алгоритми для аналогової обробки зображення із єдиною метою оптимального використання можливостей систем отображения.

Це властивість цифровий рентгенографії також дає можливість знизити променеву навантаження на пацієнта шляхом зменшення кількості рентгенограмм для отримання діагностичної інформації (тієї ж полезности).

Цифрова відображення за його комп’ютерної обробці дозволяє витягти кількісну і інформацію отже перейти від интуитивно-эмпирического способу зображення до об'єктивно измеренному.

Істотним переваг цифровий рентгенографії перед экранноплівковим процесом є простота і швидкість отримання зображення. Зображення стає доступним аналізу врачом-рентгенологом в останній момент закінчення экспозиции.

Друге перевагу цифровий рентгенології — можливість зниження дози опромінення. Якщо звичайній рентгенології доза опромінення залежить від чутливості приймача зображення динамічного діапазону плівки, то цифровий рентгенології обидва цих показника може стати несуттєвими. Зниження дози можна досягнути установкою експозиції, при якої підтримується необхідний рівень галасу зчинив на зображенні. Подальше зменшення дози можливо шляхом добору такий довжини хвилі рентгенівського випромінювання, яка забезпечувала б мінімальну дозу при цьому плані сигнал/шум, і навіть шляхом ліквідації будь-яких втрат контрасту з допомогою описаних вище методів відображення цифрових изображений.

Третє перевагу цифровий рентгенології - це можливість цифровий обробки зображень. Рентгенолог повинен виявити аномальні освіти на ускладненою тлом нормальної структурі биоткани. Він може помітити дрібних деталей у виконанні, які система дозволяє, чи пропустити слабоконтрастную структуру, видиму і натомість шумів зображення, через складного будівлі оточуючих (чи сверхлежащих) тканин. Субстракционный метод в рентгенографії дозволяє усунути більшу частину паразитною фонової структури та цим підвищити ймовірність виявлення важливих деталей на рентгенограмме. Комп’ютерну томографію так можна трактувати як окреме питання методу субстракционной рентгенографії, у якому з звичайних проекційних зображень усувається інформацію про вышележащих структурах.

Особлива цінність застосування цифровий рентгенографії залежить від можливості відмови від рентгенівської плівки і пов’язаної з нею фотохімічного процесу. Це рентгенологічне дослідження екологічно чистіше, а зберігання інформацією цифровому вигляді дозволяє створити легкодоступні рентгенівські архіви. Нові кількісні форми обробки інформації відкривають широкі можливості стандартизації отримання зображень, приведення їх до стандарту якості в останній момент отримання й при відстрочених повторних дослідженнях. Має Значення открывающаяся можливість передачі на будь-які відстані засобами комп’ютерних комунікацій. Наведені міркування з достатньої наочністю демонструють прогресивність запровадження цифровий рентгенографії, яка зможе перевести діагностичну рентгенологию нового вищий технологічний рівень. Відмова від дорогих витратних матеріалів виявляє і його високу економічну ефективність, що у поєднані із можливістю зменшення променевих навантажень на пацієнтів робить її застосування на практиці особливо привлекательным.

1. Фізика візуалізації зображень до медицини: У 2-х томах.

Т.1:Пер. з англ./Под ред. С.Уэбба.-М.:Мир, 1991. 408 с.

2. Антонов А. О., Антонов О. С., Лыткин С.А.//Мед.техника.-1995. № 3 — с.3−6.

3. Бєлікова Т.П., Лапшин В. В., Яшунская Н.И.//Мед.техника.-1995. № 1- с. 7.

Рентгенотехніка: Довідник. У 2-х кн. 2/ А. А. Алтухов, К.В. Клюєва. — 2-ге вид., перераб. і доп. — М.: Машинобудування, 1992. — 368 с.