ЗМІСТ:

ЦИФРОВІ Рентгенографічне СИСТЕМИ 2

СКЛАД ТЕХНІЧНИХ ЗАСОБІВ АРМ ВР 11

ЦИФРОВА Рентгенографія З ЕКРАНА Електронно-оптичні перетворювачі
(ЕОП) 13

ЦИФРОВА Люмінесцентні рентгенографію (ЦЛР) 15

Селеновий Рентгенографія 17

Контрастування ЗОБРАЖЕНЬ 19

ТИМЧАСОВОЇ МЕТОД 19

ЕНЕРГЕТИЧНИЙ МЕТОД 20

АВТОМАТИЧНИЙ АНАЛІЗ ЗОБРАЖЕННЯ 21

ГАЛУЗІ ВИКОРИСТАННЯ І ПЕРЕВАГИ ЦИФРОВИХ СИСТЕМ 26

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ: 29

ЦИФРОВІ Рентгенографічне СИСТЕМИ

Перетворення традиційної рентгенограми в цифровий масив зподальшою можливістю обробки рентгенограм методами обчислювальноїтехніки стало поширеним процесом. Такі аналогові системи найчастішемають дуже жорсткі обмеження на експозицію з-за малого динамічногодіапазону рентгенівської плівки. На відміну від аналогових прямі цифровірентгенографічні системи дозволяють отримувати діагностичні зображеннябез проміжних носіїв, при будь-якому необхідному рівні дози, причому цезображення можна обробляти й відображати самими різними способами.

На рис.1 наведена схема типової цифровий рентгенографічнесистеми. Рентгенівська трубка і приймач зображення пов'язані зкомп'ютером і управляються їм, а одержана зображення запам'ятовується,обробляється (у цифровій формі) і відображається на телеекрані,що становить частину пульта керування (або пристрої виведення даних)оператора-рентгенолога.

Аналогічні пульти управління можна застосовувати і в інших системахотримання зображення, наприклад на основі ядерного магнітного резонансу абокомп'ютерної томографії. Цифрове зображення можна записати на магнітномуносії, оптичному диску або ж на спеціальному записуючий пристрій,здатному постійно вести реєстрацію зображення на плівку в аналоговоїформі.

У цифровій рентгенології можуть знайти застосування два класиприймачів зображення: приймачі з безпосереднім формуваннямзображення і приймачі з частковою реєстрацією зображення, в якихповне зображення формується шляхом сканування або рентгенівськимпучком, або прийомним пристроєм (скануюча проекційнарентгенографія).

Мал.1 Складові елементи цифрової системи отримання рентгенівських зображень

У цифровій рентгенографії застосовують підсилювач зображення,іонографіческую камеру і пристрій з вимушеною люмінісценціей. Ціприймачі можуть безпосередньо формувати цифрові зображення безпроміжної реєстрації та зберігання. Підсилювачі зображення не володіютьнайкращим просторовим дозволом або контрастом, однак маютьвисоку швидкодію. Аналого-цифрове перетворення флюорограмми зчислом точок в зображенні 512х512 може займати час менш 0,03 с. Навітьпри числі 2048х2048 пікселів в зображенні час перетвореннязображення в цифрову форму складає всього кілька секунд. Часзчитування зображення з пластини з вимушеною люмінісценціі абоіонографіческой камери значно більше, хоча останнє вигідновідрізняється кращим дозволом і динамічним діапазоном.

Записане на фотоплівці зображення можна перетворити в цифровуформу за допомогою скануючого мікроденсітометра, але будь-яка інформація,зафіксована на фотоплівці з дуже малої або, навпаки, занадтовисокою оптичною щільністю, буде спотворена через впливхарактеристик плівки. У цифрову форму можна перетворити і ксеро -рентгенограму також за допомогою скануючого денситометра, що працює ввідбитому світлі, або шляхом безпосереднього зчитування зарядовогозображення з селеновий пластини.

У Росії пряма цифрова рентгенографічних система Інститутуядерної фізики (ІЯФ) СО РАН застосовується в декількох клінічних лікарнях.
У цій системі рентгенівська плівка як реєстратор рентгенівськоговипромінювання замінена багатодротяна пропорційної камерою. Така камераразом з електронними схемами підсилення і формування імпульсівявляє собою лінійку на 256 практично незалежних каналів, що маютьчутливу поверхню 1х1 мм. (В останніх моделях 350 каналів і
0,5 х0, 5 мм.) Використання в лічильниках в якості робочого газу ксенонупри тиску 3 кгс/см2 забезпечує високу ефективність реєстраціївипромінювання. Ця система може бути віднесена до класу іонографіческіхприладів для цифрової рентгенографії, що передають зображення на зовнішніпристрою відображення.

В інших цифрових рентгенографічних системах використовують твердотільніприймачі з високим коефіцієнтом поглинання рентгенівського випромінювання.

В обох різновидах згаданих рентгенографічних системзастосовується метод сканування з порядкової реєстрацією зображення,яке відтворюється в ціле на дисплеї комп'ютера (скануючапроекційна рентгенографія).

До другого класу цифрових рентгенографічних систем слід віднестилюмінофори з пам'яттю і вимушеної люмінісценціей, яка потімреєструється. Це приймач з безпосереднім формуванням зображення.

Системи отримання зображення зі скануванням рентгенівським пучком іприймачем мають важливу перевагу, що складається в тому, що в них добрепригнічується розсіювання. У цих системах один коліматор розташовується перед пацієнтом з метою обмеження первинного рентгенівського пучка до розмірів,необхідних для роботи приймача, а інший - за пацієнтом, щоб зменшитирозсіювання. На рис.2 зображена лінійна скануюча система для отриманняцифрового зображення грудної клітини. Приймачем в системі єсмужка з оксісульфіда гадолінію, зчитування інформації з якої ведетьсялінійної матрицею з 1024 фотодіодів. Проекційні рентгенограмисинтезуються також сканерами комп'ютерної томографії і виконуютьдопоміжну роль при виділенні відповідного перетину.

Головним недоліком скануючих систем є те, що більша частинакорисної вихідної потужності рентгенівської трубки втрачається і що необхіднівеликі часи експозиції (до 10 с).

Матриці зображення з 512х512 елементів може бути цілком достатньодля цілей цифровий флюороскопії, тоді як система рентгеноскопії грудноїклітини може зажадати матриці з числом елементів 1024х1024 прирозмірах елемента зображення 0,4 мм.

Рис.2 Система лінійного сканування для цифрової рентгенографії грудної клітки.

Рис. 3 Принципова схема взаємодії елементів системи отримання, обробки, зберігання та передачі рентгенівських діагностичних зображень.

Число градацій в зображенні залежить від медичного призначення.
Аналого-цифрового перетворення на 8 біт, що забезпечує точність
0,4%, цілком достатньо для реєстрації зашумленних зображень абовеликих масивів (меншому ступені градації яскравості відповідає більшийрівень шуму), однак для низки програм також може знадобитися і 10 --розрядний АЦП (точність 0,1 %).

Якщо потрібно швидкий доступ до інформації, отриманої за тривалийперіод часу, доцільно застосовувати оптичні диски. Ємність пам'яті
12-дюймового оптичного диска дорівнює приблизно 2 гігабайт, що відповідає
1900 зображень розміром 1024х1024 по 8 біт кожне (без стиснення даних).
Для зчитування з оптичного диска може бути використано автоматичнепристрій знімання, що дозволяє забезпечити швидкий доступ до будь-якогозображенню. Можливість роботи з усіма зображеннями в цифровій формідуже приваблива, а системи, що виконують це, називаються системамизбереження і передачі зображення (СПХІ).

На рис.3 зображена принципова схема взаємодії елементівсистеми отримання, обробки, зберігання та передачі рентгенівськихдіагностичних зображень.

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

Перший канал. Рентгенограми, отримані за допомогою традиційногопроцесу, надходять на опрацювання до напівтоновий графічний сканер, здопомогою якого рентгенодіагностичне зображення вводиться в пам'ятькомп'ютера. Після цього таке перетворена рентгенограма можеоброблятися засобами комп'ютерної техніки, але в рамках вузькогодинамічного діапазону рентгенівської плівки. Це зображення може бутивведено в електронний архів і здобуватимуться звідти на вимогу. Цяоцифрована рентгенограма вже нічим не відрізняється від прямих цифровихрентгенограм за доступністю засобів обробки.

Третій канал. Рентгенівські зображення з рентгенотелевізіонногоканалу УРИ можуть захоплюватися спеціалізованим адаптером відеовведення якв режимі реального часу, так і з відеомагнітофоном кадру.
Остання переважно, тому що дозволяє при переглядівідеомагнітофонних зображень вибрати потрібний кадр для занесення його вархів. Об'єктом введення в електронний архів можуть бути будь-які зображення,одержувані при рентгеноскопії за допомогою УРИ.

Перший і третій канали дають можливість перетворити традиційнірентгенівські зображення (рентгенограми та кадри відеотелевізіонноготракту) в цифрове зображення. Цей прийом має особливе значення, томущо він представляє можливість достовірно порівняти зображення,отримані різними способами. Наступною перевагою перетворенняє можливість розміщення його в електронний архів і виконання всіхоперацій з цифровим зображенням. Слід особливо підкреслити можливістьпередачі зображення по комп'ютерних мережах, тому що в останні роки
"погляди медиків фокусуються на передачe зображень" як основномузасобі забезпечення доступу до матеріалів, що має колосальнезначення як для діагностики, так і для процесів навчання.

Другий канал. Це власне канал цифровий рентгенографічнеустановки. Він складається з двох підсистем: автоматизованого робочогомісця (АРМ) лаборанта та АРМ лікаря-рентгенолога (ВР), об'єднаних улокальну мережу. В АРМ рентгенолаборанти відбувається внесення відомостей прохворого, необхідних організаційних та клінічних даних і керуванняпроцесом реєстрації зображення (синхронне включення сканера і високогонапруги та ін.) Після отримання рентгенівського зображення воно івідомості про пацієнта по локальній мережі надходять в АРМ ВР. При цьомупроцес рентгенографії та передачі зображень від АРМ лаборанта в АРМ лікарявідбувається без зволікань і в реальному часі, не перериваючи роботи лікаряні на одному щаблі, тобто відбувається безперервна і незалежна робота наобох робочих місцях. На АРМ ВР виконуються програмна обробказображень для добування діагностичної інформації, пошук попередніхзображень пацієнтів і порівняння із знов отриманими, реєстраціянових пацієнтів і зображень в базі даних, приведення їх до формату,оптимальному для архівування, та інші маніпуляції, доступні електроннимтехнологіям персонального комп'ютера. Програмне забезпечення дозволяєлікаря-рентгенологу при необхідності і створити тверді копії зображеньна лазерному принтері (цей спосіб отримання твердих копій кількапоступається в точності передачі діагностичних зображень теплопечаті абополяроідному фотопроцесів, але значно дешевше всіх інших способіввідтворення зображення); за наявності мережевої зв'язку дозволяє передатиїх клінічні підрозділи, зв'язатися з консультаційними центрами абоцентральним архівом по електронного зв'язку. Блок бази даних, що єсерцевиною системи, формалізує всі етапи роботи з пацієнтом від внесенняданих лаборантом до розміщення в архівне зберігання, дозволяє лікареві -рентгенологу створювати всі види стандартної звітності, а такожаналізувати проведену роботу за цільовими вибірках. Кінцевим етапомроботи з цифровим зображенням усіх трьох видів є його архівуванняна магнітний або оптичний носій.

СКЛАД ТЕХНІЧНИХ ЗАСОБІВ АРМ ВР

Вибір технічних засобів для АРМ ВР багато в чому залежить від типурозв'язуваних завдань. Зазвичай в якості технічної бази для АРМ обробкизображень використовують графічні станції або персональні комп'ютери.
Графічні станції, створені перш за все для забезпечення машинноїграфіки, обладнані спеціальними графічними процесорами, які прискорюютьпроцедури побудови графічних примітивів (особливо тривимірних). Для задач обробки та аналізу зображень більш істотна швидкістьобробки відео даних. Тому в якості технічної бази АРМ ВРвикористана широко розповсюджена і дешева ПЕОМ типу IBM PC/AT.

Рис.4 Блок-схема технічних засобів АРМ ВР.

1-негатоскоп; 2 -- телевізійна камера; 3-ПЕОМ; 4-фрейм-граббер; 5 - телемоніторів.

Практична робота показала, що продуктивність персональногокомп'ютера в багатьох випадках достатня, щоб вирішувати завдання обробкивідеоданих в реальному часі лікаря. Крім того ПЕОМ мають потужнітехнічні та програмні засоби для організації "віконного" людино -машинного діалогу.

При використанні зображень, записаних в аналоговому вигляді, наприкладрентгенограм, необхідний пристрій для введення і візуалізації їх в ЕОМ. Уяк такого пристрою зручно використовувати фрейм-граббер конструктивнооформлений у вигляді плати, розташованої у корпусі ПЕОМ. Також необхідномати телекамеру з об'єктивом, світловий стіл для підсвічуваннярентгенограм (негатоскоп) і телемонітора для візуалізації зображень
(рис.4). Пристрій цифрового вводу та візуалізації зображень маєзабезпечувати високу якість представлення медичних зображень,щоб при їх використанні не губилася важлива діагностична інформація.

ЦИФРОВА Рентгенографія З ЕКРАНА Електронно-оптичні перетворювачі
(ЕОП)

Система рентгенографії з екрану ЕОП (мал. 5) складається, як і звичайнасистема електронно-оптичного перетворення для просвічування, з
ЕОП, телевізійного тракту з високою роздільною здатністю, рентгенівськоговисоковольтного генератора та рентгенівського випромінювача

Рис.5 Цифрова рентгенографія з екрана ЕОП

1-генератор; 2-рентгенівська трубка; 3-пацієнт; 4-ЕОП ; 5 - відеокамера; 6-аналого-цифровий перетворювач; 7-накопичувач зображень; 8-відеопроцесор; 9-мережа; 10-цифро-аналоговий перетворювач; 11-монітор; 12-знімок; 13-рентгенолог.

. Сюди ж входить штатив для дослідження, цифровий перетворювачзображення та інші компоненти. При звичайній методиці рентгенографії зекрану ЕОП за допомогою 100 мм фотоапарата або кінокамери перезніматиоптичне зображення на вихідному екрані перетворювача.

У цифровій же системі сигнал, що надходить з відеокамери, аналого -цифровим перетворювачем трансформується в набір цифрових даних іпередається в накопичувальне пристрій. Потім ці дані, відповідно довибраними дослідником параметрами, комп'ютерний пристрій переводитьу видиме зображення.

ЦИФРОВА Люмінесцентні рентгенографію (ЦЛР)

Застосовувані в ЦЛР (рис.6) пластини-приймачі зображення після їхекспонування рентгенівським випромінюванням послідовно, точка за точкою,скануються спеціальним лазерним пристроєм, а що виникає в процесілазерного сканування світловий пучок трансформується у цифровий сигнал.

Рис. 6 Цифрова люмінесцентна рентгенографія.

1-генератор; 2-рентгенівська трубка; 3-пацієнт; 4-запам'ятовує пластина; 5-транспортує пристрій; 6-аналого-цифровий перетворювач; 7-накопичувач зображень; 8-відеопроцесор ; 9 - мережа; 10-цифро-аналоговий перетворювач; 11-монітор; 12 - знімок; 13-рентгенолог.

Після цифрового посилення контурів і контрастності елементівзображення воно лазерним принтером друкується на плівці абовідтворюється на телевізійному моніторі робочої консолі.

Люмінесцентні пластини-накопичувачі випускаються в стандартнихформах рентгенівської плівки, вміщуються замість звичайних комплектів
"плівка-що підсилює екран" у касету і застосовуються у звичайних рентгенівськихапаратах.

Така пластина має значно більшу експозиційної широтою,ніж загальноприйняті комбінації плівка-екран, завдяки чому значнорозширюється інтервал між недо-і переекспонування. Цим способомможна одержувати досить контрастні зображення навіть при різко зниженоюекспозиційної дози, нижньою межею якої є лише рівеньквантового шуму. Тому навіть при рентгенографії в палаті у ліжкухворого методика ЦЛР гарантує отримання якісного знімка.

При ЦЛР використовуються цифрові перетворювачі, простороведозвіл яких вища, ніж у більшості використовуються в даний часдля звичайної рентгенографії комбінацій екран-плівка. Все ж таки особливимперевагою ЦЛР є передача малоконтрастних деталей, тоді якпередача дуже дрібних деталей, таких, наприклад, як мікрокальценати вмолочній залозі, залишається прерогативою рентгенографії на рентгенівськійплівці.

Селеновий Рентгенографія

Рис.7 Цифрова селенових рентгенографія.

1-генератор; 2-рентгенівська трубка; 3 -- пацієнт; 4-селеновий барабан; 5-скануючі електроди і підсилювач; 6-аналого-цифровий перетворювач; 7-накопичувач зображень; 8-відеопроцесор; 9 - мережа; 10-цифро-аналоговий перетворювач; 11-монітор; 12-знімок;

13-рентгенолог.

селенові детектори являють собою новітню систему цифровогорентгенографії (мал. 7). Основною частиною такого пристрою є детектору вигляді барабана, вкритого шаром аморфного селену. Селеновийрентгенографія в даний час використовується лише в системахрентгенографії грудної клітки. Характерна для знімків грудної клітинивисока контрастність між легеневими полями і областю середостіння прицифрової обробки згладжується, не зменшуючи при цьому контрастностідеталей зображення.

Іншою перевагою селенових детектора є високий коефіцієнтвідносини сигнал/шум.

Контрастування ЗОБРАЖЕНЬ

Головна перевага цифрових рентгенографічних систем у порівнянні ззвичайними системами полягає в тому, що цифрова система можезабезпечувати більш високу ймовірність виявлення деталей низькогоконтрасту в широкому динамічному діапазоні. Незважаючи на те, що детекторможе мати досить високою чутливістю до структури з низькимконтрастом в зображеннях, спостерігачеві потрібна допомога, щоброзсортувати сигнали щодо фонових структур. Досліджуванінізкоконтрастние структури повинні бути зроблені більш помітними фільтрацією,придушенням шумів, виділенням частот і тому подібними способами.

Основний прийом, використовуваний в цифровій рентгенографії для досягненняцієї мети, - це віднімання зображень. Функція процесу віднімання вцифрової рентгенографії - це усунення або придушення потенційнозаважають ефектів, що не представляють інтересу для рентгенолога, і підвищеннятим самим виявлення представляють інтерес структур. Використовуються восновному два типи віднімання - тимчасове і енергетичне.

ТИМЧАСОВОЇ МЕТОД

Тимчасової метод вирахування - це метод, який можна використовувати зметою видалення фонових структур, коли Виявлення що представляє інтересоб'єкта підвищується введенням контрастного реагенту. Зображенняреєструють з контрастним реагентом і без контрастного реагенту, а потімздійснюють віднімання цих зображень.

Основним обмеженням цифрового тимчасового віднімання є йогосхильність впливу артефактів, обумовлених рухом пацієнта міжмоментами часу, коли виходять зображення з контрастом і безконтрасту.

Тимчасове віднімання неефективно при контрастних дослідженнях
(наприклад жовчного міхура), коли між введенням контрастної речовини івізуалізацією проходить значний час. До і після контрастнихзображень, що розділяються проміжком часу, рівним декількох секунд,може бути помилка реєстрації.

ЕНЕРГЕТИЧНИЙ МЕТОД

Поряд з тимчасовим вирахуванням в техніці цифрової рентгенографіїзастосовується енергетичне віднімання, що у меншій мірі піддаєтьсядії артефактів. Тимчасове віднімання залежить від змін розподілуконтрасту в часі, а при енергетичному відніманні використовуєтьсявиражена різниця властивостей ослаблення випромінювання різними органами іструктурами людського організму.

Як приклад пара зображень може бути отримана при двохенергіях E1 та E2 - трохи нижче і трохи вище області порушеннярівномірності залежності коефіцієнта ослаблення випромінювання йоду від енергіївипромінювання. Зображення потім віднімаються одне з іншого. У зв'язку з тим, щокоефіцієнт ослаблення м'якої тканини змінюється незначно при двохзначеннях енергії, тіні від усіх областей м'яких тканин будуть практичноусунуті на різницевої зображенні. А так як зміни коефіцієнтаослаблення йоду значні, зображення йоду збережеться. Контраст
(йод-м'яка тканина) зростає при отриманні різниці зображення.

АВТОМАТИЧНИЙ АНАЛІЗ ЗОБРАЖЕННЯ

У медичній рентгенології розроблений ряд діагностичних методик,заснованих на вимірах відносних розмірів зображень органів
(рентгенокардіометрія). Рентгенометріческіе методи широко застосовуються прирентгенівських дослідженнях вагітних, деяких кісткових патологій упедіатрії та в інших випадках.

Застосування ЕОМ для рентгенометріческіх методів у багато разів скорочуєтрудові витрати персоналу та підвищує точність вимірювань.

Завдання автоматичного аналізу медичних зображень єособливо актуальною в умовах проведення обов'язкового диспансерногообстеження населення. Її рішення має радикальним чиномтрансформувати весь процес "скринінгу" (масового профілактичногообстеження).

Під автоматичним аналізом у медичній діагностиці розумієтьсяокремий випадок розпізнавання зображень (автоматична класифікація), т.тобто Віднесення зображення до певного класу чи групи, наприклад норма,патологія який конкретний тип патології. Математична суть класифікаціїє відшукання деякої функції, що відображає безліч зображень підмножина, елементами якого є класи або групи зображень.

У більшості випадків процес автоматичної класифікації проводиться втри етапи:

1. Попередня обробка, яка полягає в максимальному наближенні досліджуваного зображення до еталонного або нормалізованому. Найчастіше для медичних зображень це просторово інваріантні операції, зсув, зміна яскравості, зміна контрасту, квантування та геометричні перетворення (зміна масштабу, поворот осі).

Теорія цих перетворень добре розроблена і, як правило, не викликає труднощів при використанні сучасних ЕОМ.

2. Виділення ознак, за яких функція, що представляє оброблене зображення, піддається функціональному перетворенню, виділяють ряд найбільш суттєвих ознак, які кодуються дійсними числами. Виділення ознак полягає в математичних перетвореннях зображення залежно від задачі аналізу. Це може бути віднімання з еталона, віднімання постійної складової для виключення заважають тіней, диференціювання або автокореляцій для виділення контуру, частотна фільтрація та багато інших. Правильний вибір алгоритму обробки має вирішальне значення для наступного етапу перетворення і представляє найбільшу трудність.

3. Класифікація ознак. Отримані в результаті попередньої операції набори дійсних чисел, що описують виділені ознаки, порівнюються з еталонними числами, закладеними в пам'ять машини. ЕОМ на підставі такого порівняння класифікує зображення, тобто відносить його до одного з відомих видів, наприклад норма чи патологія. Набір дійсних чисел, що характеризують виділені ознаки, при цьому можна розглядати як крапку в n-мірному просторі. Якщо в цей простір попередньо введені області, які займає тим чи іншим класом в просторі, званому простором ознак, або, що трапляється частіше, задана густина ймовірності для кожного класу, з'являється можливість з відомою ймовірністю віднести дане зображення до певного класу. < p> Медичні зображення, отримані під час рентгенівської, ізотопної абоультразвукової діагностики різні як за характером їх складності, так і заувазі закладеної в них інформації, яка визначається насамперед механізмомвзаємодії використовуваного виду випромінювання з органами та тканинами. Однаквони мають спільних ознак, важливих для проблеми автоматичногокласифікації; це насамперед відсутність: 1) еталона норми черезіндивідуальних особливостей кожного організму; 2) еталона патології привеличезній різноманітності її форм.

Зазначені дві обставини надзвичайно ускладнюють виконання двохостанніх етапів автоматичної класифікації й часом роблять взагалінеможливим розв'язання задачі за допомогою сучасного рівня техніки.

Повна автоматична класифікація при диференційній діагностиціпоки що неможлива. Може бути здійснений тільки попередній відбір запринципом норма-патологія, економічно обгрунтованому лише для тих випадків,коли проводиться масове диспансерне обстеження.

Вирішувати завдання автоматичного аналізу звичних для діагностазображень в більшості випадків не має сенсу. Необхідно створюватиспеціальні умови формування зображення, які б полегшували першвсього виконання другого етапу аналізу. Нижче наведено деякіпринципові шляху організації автоматичного аналізу медичнихзображень.

1. Функціональна діагностика. У першу чергу необхідно використовуватитаку важливу особливість багатьох органів, як функціональна рухливість.
Можливість реєстрації органу в декількох фазах дозволяє отриматиеталон. Віднімаючи зображення двох фаз, можна позбутися від фону, багаторазовозменшити кількість інформації, що аналізується і перейти від дослідженнязображення органу до дослідження його функції, що у багато разів простіше,оскільки дозволяє безпосередньо звернутися до виділення ознакдійсними числами.

При профілактичному дослідженні легенів принципи функціональноїдіагностики детально розроблені проф. І. С. Амосовим. Запропонована нимрентгенополіграфіческая решітка дозволяє на одній рентгенограмі отриматизображення двох фаз легенів і тим самим здійснити квазісубтракціюзображень.

Ще одним прикладом пристрої для отримання функціональних зображеньє багато років використовується рентгенокімографія, при якій такожшироко застосовується кількісний аналіз ознак.

Досить повну кількісну інформацію про динаміку серцевихскорочень містить серія кінокадрів серця, знятих з великою швидкістю зекрану підсилювача рентгенівського зображення.

2. Штучне контрастування. Існує ще одна форма еталона --штучне контрастування. Широко відомі динамічні таапостерлорние субрактори, що застосовуються при церебральної та кардіологічноїангіографії. Для всіх цих методів на основі субстракціі може бутирозроблений алгоритм автоматичного аналізу за допомогою існуючих ЕОМ тієїчи іншої складності.

3. Аналіз контуру. Ще однією доступною для сучасного рівняобчислювальної технології формою виділення ознак може з'явитися групапатологій, пов'язана зі зміною контуру досліджуваного органу. Відоміметодики діагностики по контуру серця. Для дуже обмеженої групипатологій подібні методики можна використовувати при отриманніконтрастувало контуру стравоходу в шлунку.

4. Кількісне визначення патології. У деяких випадках патологіяоргану може бути однозначно виділена на зображенні кількісно. Такихвипадків не багато. Робилися спроби виділити патології на мамографічномузображенні. Більше можливостей подібного роду представляють діагностика
(ізотопна) і обчислювальна томографія (рентгенівська, емісійна і наоснові ядерного магнітного резонансу).

5. Порівняння з попереднім дослідженням. Цей прийом може виявитисяВіднімання зображення, зробленого, наприклад, через рік при щорічномудиспансерному обстеженні, з попереднього дозволяє з високим ступенемдостовірності виділити відбулися за минулий період зміни приідентичності геометричних та фізико-технічних умов проведеннядослідження.

Подібний метод можливий лише при організації автоматизованого архівузображення, що забезпечує зручний та швидкий пошук і введення їх в ЕОМ. Такийавтоматичний відбір патології можливий тільки після лікарськогодослідження первинного зображення і віднесення його до норми.

Найбільш актуальними завданнями автоматичного аналізу зображень,рішення яких можливо в найближчому майбутньому, слід вважати створеннясистеми відбору патології при масових профілактичних рентгенівськихобстеженнях в умовах загальної диспансеризації.

Для вирішення такого завдання необхідно розробити методики одержаннязображень з використанням функціональної рухливості органів іапаратуру для їх реалізації.

При створенні апаратури слід відмовитися від традиційних плівковихреєстраторів і в максимальній мірі враховувати апаратурні можливостіпопередньої нормалізації зображень та виділення ознак.

Паралельно з розробкою апаратури слід вести розробкустатично обгрунтованих алгоритмів класифікації ознак для досягненнявисокої достовірності аналізу.

ГАЛУЗІ ВИКОРИСТАННЯ І ПЕРЕВАГИ ЦИФРОВИХ СИСТЕМ

До переваг цифрових рентгенографічних систем відносятьсянаступні чотири фактори: цифрове відображення зображення; знижена дозаопромінення; цифрова обробка зображень; цифрове зберігання і поліпшенняякості зображень.

Розглянемо перший перевагу, пов'язану з відображенням цифровийінформації. Розкладання зображення за рівнями яскравості на екрані стаєповною мірою доступним для користувача. Весь діапазон оптичних яркостейможе бути використаний для відображення лише однієї ділянки зображення,що призводить до підвищення контрасту в області, що цікавить. У розпорядженніоператора є алгоритми для аналогової обробки зображення з метоюоптимального використання можливостей систем відображення.

Ця властивість цифрової рентгенографії також дає можливість знизитипроменеве навантаження на пацієнта шляхом зменшення кількості рентгенограм дляотримання діагностичної інформації (тієї ж корисності).

Цифрове відображення при його комп'ютерній обробці дозволяєотримати кількісну та якісну інформацію і таким чином перейтивід інтуїтивно-емпіричного способу зображення до об'єктивного виміру.

Істотним переваг цифрової рентгенографії перед екранно -плівковим процесом є простота і швидкість отримання зображення.
Зображення стає доступним аналізу лікарем-рентгенологом у моментзакінчення експозиції.

Друга перевага цифрової рентгенології - можливість зниження дозиопромінення. Якщо у звичайній рентгенології доза опромінення залежить відчутливості приймача зображення і динамічного діапазону плівки,то в цифрової рентгенології обидва цих показника можуть виявитисянесуттєвими. Зниження дози можна досягти установкою експозиції, приякої підтримується необхідний рівень шуму в зображенні. Подальшезменшення дози можливе шляхом підбору такої довжини хвилі рентгенівськоговипромінювання, яка забезпечувала б мінімальну дозу при даному відношеннісигнал/шум, а також шляхом ліквідації будь-яких втрат контрасту за допомогоюописаних вище методів відображення цифрових зображень.

Третя перевага цифрової рентгенології - це можливість цифровогообробки зображень. Рентгенолог повинен виявити аномальні освіти наускладненою фоном нормальній структурі біоткані. Він може не помітитидрібних деталей у зображенні, що система дозволяє, або пропуститислабоконтрастную структуру, видиму на тлі шумів зображення, черезскладної будови оточуючих (або сверхлежащіх) тканин. Субстракціоннийметод у рентгенографії дозволяє усунути більшу частину паразитноїфонової структури й тим самим збільшити ймовірність виявлення важливихдеталей на рентгенограмі. Комп'ютерну томографію можна розглядатияк окремий випадок методу субстракціонной рентгенографії, у якому ззвичайних проекційних зображень усувається інформація про вищерозміщенихструктурах.

Особлива цінність застосування цифрової рентгенографії полягає вможливості повної відмови від рентгенівської плівки і пов'язаного з неюфотохімічного процесу. Це робить рентгенологічне дослідженняекологічно чистіше, а зберігання інформації в цифровому в?? де дозволяє створитилегкодоступні рентгенівські архіви. Нові кількісні форми обробкиінформації відкривають широкі можливості стандартизації отриманнязображень, приведення їх до стандарту якості в момент отримання і привідстрочених повторних дослідженнях. Важлива що відкривається можливість передачі зображення на будь-які відстані за допомогою засобів комп'ютернихкомунікацій.
Наведені міркування з достатньою наочністю демонструютьпрогресивність впровадження в практику цифрової рентгенографії, яказможе перевести діагностичну рентгенологію на новий більш високийтехнологічний рівень. Відмова від дорогих витратних матеріаліввиявляє і її високу економічну ефективність, що в поєднанні зможливістю зменшення променевих навантажень на пацієнтів робить її застосуванняв практиці особливо привабливим.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ:

1. Фізика візуалізації зображень в медицині: У 2-х томах.

Т.1: Пер. с англ./Под ред. С.Уебба.-М.: Світ, 1991 .- 408 с.

2. Антонов А.О., Антонов О.С., Литкін С.А.// Мед.техніка.-1995 .- № 3 - с.3-6

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

рентгенотехніки: Довідник. В 2-х кн. 2/А.А. Алтухов, К.В. Клюєва. -
2-е изд., Перераб. і доп. - М.: Машиностроение, 1992. - 368 с.