Обробка тривимірних медичних зображень
Метод фіброскопічного дослідження застосовується для аналізу стану порожнистих органів (в основному, частин системи травлення). Найбільшого поширення комп’ютерна фіброскопія набула в Японії – країні, ендемічної за раком шлунка, що пов’язано зі способом життя і типом харчування японців.
Детекторна система фіброскопії (рис. 24) складається з типового фіброскопа (джгута оптичних волокон), крізь який можна розглянути, сфотографувати або зняти відео з стану слизової оболонки шлунка.
У класичному підході зображення якогось дефекту, наприклад, зображення виразки слизової трансформується в словесний висновок, що, природно, може мати суб’єктивний характер, тобто залежить від кваліфікації лікаря, його фізичного стану та ін.
Р
ис.
17. Комп’ютерна фіброскопія
Застосування комп’ютера для опрацювання графіки принципово не може цілком вирішити проблему ультразвукової діагностики, тобто постановки остаточного діагнозу. Проте комп’ютер незамінний при обстеженні великих контингентів хворих, зокрема, при проведенні профілактичних оглядів.
Комп’ютерна діагностична система дозволяє зробити попередній висновок, тобто відібрати з загальної великої кількості обстежених пацієнтів тих, для яких далі необхідне більш ретельне обстеження висококваліфікованим лікарем-діагностом.
Такий підхід дає істотну економію часу і звільняє від рутинної роботи спеціалістів високої кваліфікації.
Питання для самоконтролю
1. Дайте визначення поняття «медичне зображення».
2. Якими методами може бути отримане медичне зображення. Наведіть приклади.
3. Опишіть процес формування медичного зображення.
4. Які зображення називаються матричними?
5. Порівняйте дві категорії «матричне зображення» та «аналогове зображення».
6. Наведіть приклади аналогових та матричних зображень.
7. Опишіть технологію отримання матричних зображень.
8. Дайте класифікацію об’єктів медичного зображення.
9. Назвіть радіологічні методи отримання зображень.
10. Дайте порівняльну характеристику рентгенології та комп’ютерної томографії.
11. Опишіть суть методу «цифрова ангіографія».
12. Як утворюється зображення під час сцинтиграфії.
13. Опишіть радіологічні методики отримання зображень.
14. З якою метою використовується цифрова обробка медичних зображень.
15. Назвіть основні принципи обробки медичних зображень.
16. Охарактеризуйте основні проблеми обробки та аналізу зображень.
17. Опишіть сучасні тенденції обробки медичних зображень.
2.5. Біосигнали та їх обробка.
Всі види життя, від клітин до організмів, подають сигнали біологічного походження. Такі сигнали можуть бути електричними (наприклад, деполяризація нервової клітини або мускула серця), механічний (наприклад, звук, що генерується клапаном серця), або хімічний (наприклад, PCO2 в крові). Біологічні сигнали можуть представляти інтерес для встановлення діагнозу, для моніторингу пацієнта, і біомедичного дослідження.
Живі організми генерують великий потік сигналів, часто прихованих у фоні інших сигналів і компонентів шуму. Головна мета обробки біосигналів – відфільтрувати сигнали що нас цікавлять від фону і зменшити надмірний потік даних до декількох, але доречних параметрів. Такі параметри повинні бути істотні для медичного рішення, наприклад, вирішити медичну проблему або збільшити інтуїцію яка лежить в основі біологічного процесу. В цьому відношенні ми звертаємося до того, що було сказано про використовування даних, щоб отримати інформацію і здобути знання (рис. 34). Мета вивчення біосигналу – це простежити походження інформації від даних (сигналів).
Рис. 18. Дані про пацієнта, враховуються лікарем. Інформація отримується з даних шляхом інтерпретації. Інформація від багатьох пацієнтів повертається назад до лікаря. Шляхом індуктивних міркувань з цієї інформації одержуються нові знання, які додаються до масиву медичних знань. Ці знання використовуються для інтерпретації інших даних.