Забыли пароль?

Медицинские изображения

Медицинские изображенияРазделы: , Размещена 22.10.2014. Последняя правка: 22.10.2014. НГТУ, Энвижн груп Вихман Виктория Викторовна к. т.н., к. п.н кафедра ВТ НГТУ, Копысов Павел Евгеньевич инженер-конструктор Nvision Group УДК 004.5 Довольно часто для установления диагноза и выбора лечения врачи используют медицинские изображения. Медицинские изображения - это  структурно-функциональный образ органов человека, предназначенный для диагностики заболеваний и изучения анатомо-физиологической картины организма. Также их называют диагностическим изображением. Способы получения медицинских изображений складываются из методов лучевой диагностики - рентгенологический, магнитно-резонансный, радионуклидный и ультразвуковой.

Группы медицинских изображений Медицинские изображения можно поделить на две группы цифровые и аналоговые. Аналоговыми изображениями являются изображения содержащие информацию непрерывного характера. Как и все аналоговые изображения, медицинские также имеют недостатки. Такие как их хранение, передача, обработка. Также в них присутствует лишние сигналы или шумы, которые ухудшают их качества. Цифровые изображения в свою очередь представлены в виде матричной структуры. Главные их плюсы это высокое качество и отсутствие шумов, как у аналоговых изображениях. Их легко сохранять на разных носителях информации, обрабатывать и пересылать по сетям передачи данных. Аналоговые изображение можно перевести в матричные и наоборот.

Для оцифровки аналоговых изображений используют сканеры. А для оцифровки пленочных рентгенограмм с вою очередь используются так называемые дигитайзеры - транспарентные сканеры. Цифровые изображения получают из аналоговых посредством аналого-цифровых преобразователей. Виды представление медицинских изображений Представление медицинских изображений делится на два вида векторное и матричное. Векторные изображения состоят из набора элементарных линий и кривых, описываемых математическими формулами в виде объектов - векторами. Данные изображения имеют векторную характеристику и могут изменяться исходя из требований без потери качества. Единственный недостаток таких изображений они требует значительные ресурсы памяти компьютера. Матричные изображения они имеют в своей основе растр, состоящий из большого числа ячеек — пикселей, либо, при объемном характере, – вокселей. Соответственно чем больше пикселей, тем лучше качестов изображения.

При обработки таких изображений сталкиваешься с их деформацией, особенно при изменении его размера. Появляется зернистость и теряется детализация изображения. В рентгенологии данный факт наблюдается при попытках произвести бумажные копии при цифровой флюорографии и компьютерной томографии. И также матричные изображения модно перевести в векторные и наоборот.

В матричных изображениях каждому элементу в матрице соотвествует участок адресуемой памяти. То в медицинской диагностике экранная площадь дисплея обычно формируется в виде следующих матриц: 64x64, 128x128, 256x256, 512x512. 1024x1024, 2048х2048, 4096х4096 пикселей. Чем крупнее матрица, тем более детально оно представленно. Но также с увеличением качества возрастает емкость адресуемой памяти.

  Что ведет к дополнительным аппаратным и программным ресурсам. Следовательно выбирают оптимальный уровень размера матрицы, при котором сохраняется баланс качества и производительности. «Так, например, в радионуклидной визуализации – ОФЭКТ, ПЭТ, – при которой диагностическая информация носит, в основном, функциональный характер, отдают предпочтение крупным матрицам: 128х128 и 256х256. Таким способом освобождается оперативная память компьютера для выполнения сложных параметрических расчетов и построений.

В цифровой рентгенографии, компьютерной и магнитно-резонансной томографии, при которых решаются диагностические задачи преимущественно структурного характера, применяются более мелкие матрицы: 512х512, 1024х1024» Помимо размера матрицы растровые изображения также имеют различную структуру пикселя. Как известно, каждый пиксель изображения формируется в адресуемой памяти процессора различным числом бит — от 1 до 24. Так называемая глубина пикселя. Чем большим количеством бит представлен каждый пиксел изображения, тем оно богаче по своим зрительным свойствам. Тем больше требуется производительности. Поэтому в лучевой диагностике применяют разлиную глубину пикселя.  Так, в ультразвуковой диагностике, которая решает, в основном, функциональные задачи, либо опознание сравнительно грубых морфологических структур, чаще используют 6-битный пиксель, у которого 64 оттенка серого цвета, реже – 8-битный с 256 оттенками серой шкалы. При формировании таких образов в памяти компьютера потребуется 1-5 МБ памяти. При построении объемных изображении и создание четырехмерной графики требуется еще больше ресурсов. Современные компьютерные томографы для выполнения одного исследования с потоковыми и трехмерными файлами с цветовым кодированием данных требуют до 5 ГБ оперативной памяти компьютера.

В некоторых системах для получения медицинских изображений принята воксельная (объемная) структура их образования и интерпретации. Размерность воксельной матрицы такая же, как и пиксельной: 256х256, 512х512 и т. д. В цветном изображении используется трехбайтный пиксель, содержащий 16,7 млн. цветов. Но такое изображение требует большего объема памяти компьютера. Поэтому используют индексированный цвет, который содержит 256 цветов.

Главные его плюсы в том, что он требует меньше памяти, быстрее и проще передается по линиям передачи связи. Хранение и архивация Хоть медицинские изображения и представленны в цивровом виде, для хранения же чаще используются рентгеновоские снимки. Как уже стало известно медицинкие изображения представляются огромными объемами данных. Одно изображение может занимать от нескольких мегобайт до одного гигабайта и более. Для более удобного хранения и передачи данных был принят стандарт DICOM. Стандарт  позволяет создавать, хранить, передавать и печатать все медицинские изображения. Через DICOM передаются изображения в сети PACS-архивация и передача медицинских изображений, далее они отправляются в RIS-радиологическая информационная сеть, и в HIS - госпитальная информационная сеть.

На рынке существует несколько специализированных решений внедрения системы PACS. Например такое решение есть у FUJIFILM под названием Synapse. Система позволяет реализовать единую диагностическую историю пациента, в сети из нескольких лечебно-профелактических учреждений. Врачи же в свою очередь получают большие возможности анализа, обработки и хранения медициснких изображений, а также их запись на различные съемные носители информации, импорт данных в формате DICOM 3.0. А встроенные технологии сжатия изображений, обеспечивают оптимизацию объема архива и нагрузку на сети передачи данных. В Synapse реализованы такие решения как рабочая станция для маммографии Axon Mammo. Медицинские изображения необходимая часть в правильной постановке диагноза. И правильная и качественная их обработка зависит непосредственно от вычислительных ресурсов специализированных компьютеров. Одни служат для управления аппаратом, другие же непосредственно применяются для обработки полученных изображений.

Они позволяют получать, совмещать и моделировать 3D и 4D изображения. 1. Радиологическая информационная система. Электронный ресурс. Режим доступа:http://www. kmis. ru/site. nsf/pages/ris. htm 2. Система архивирования медицинских диагностических изображений (архив)«Synapse». Электронный ресурс.

Режим доступа: http://www. kmis. ru/site. nsf/pages/SynapsePACS. htm 3.Архивирование данных в медицинских учреждениях. Электронный ресурс.

Режим доступа: http://emag. iis. ru/arc/infosoc/emag. nsf/BPA/01534a7b6b695888c32572990044add3 4. Медицинские изображения и их обработка http://masters. donntu. edu. ua/2012/fknt/panina/library/article3.htm Рецензии: 23.10.2014, 14:33 Рецензия : Статья содержит очень много грамматических и стилистических ошибок. По структуре претендует на обзорную, по оформлению не соответствует общепринятым условиям для такого рода статей.

Необходимо в тексте ссылаться на источники литературы, нет достаточного анализа использованной литературы. Статья требует серьезной доработки. 24.10.2014, 20:42 Рецензия : Статья не дает ответ на вопросе, связанным с типологизаций медицинских изображении. Она имеет декларативный характер. Емпирический анализ литературных источников не помагает автору в контексуальном плане дать ответ на вопросе-в каких топологических границах медицинские изображения являются ефективным средством диагностики? В методологическом аспекте все подчинено классических моделей хранения и архиваций? Комментарии пользователей:

Видео дня:


Комментарии (0) Просмотры: 80
Реклама
Реклама
Реклама