2.1. Биотехническая система (БТС) медицинской визуализации

Исследователь

Diag

2.1. БТС медицинской визуализации Компоненты

Объект исследования(ОИ)

ОИ – орган человеческого тела, ткань или биожидкость; имеет сложное (и изменяющееся во времени) физико-химическое строение, а также свои особенности и ограничения по использованию различных методов визуализации.

Фактически ОИ задает условия работы всей системы медицинской визуализации.

Система съема

•При активной визуализации при помощи системы съема

воздействуют на ОИ э/м-полем R(pN) с параметрами, заданными вектором p размерности N и регистрируют результат этого взаимодействия R’(pN’) (в общем случае N≠N’), который потом преобразуется в электрический сигнал определенного вида U(t), где t – время.

•При пассивной визуализации система съема регистрирует излучение от ОИ без дополнительного воздействия на него.

В качестве воздействующего поля чаще всего применяют поля рентгеновского и ультразвукового излучения.

2.1. БТС медицинской визуализации Компоненты

Источники искажений медицинских изображений в системе съема

•Точное согласование характеристик излучения R(pN) с параметрами конкретного ОИ невозможно, в силу неполноты знаний о физических свойствах ОИ.

•Процесс формирования воздействующего на ОИ потока излучения является несовершенным из-за неравномерности распределения спектральной плотности потока излучения в телесном угле.

•Невозможно точное согласование характеристик преобразователя излучения, прошедшего через ОИ, R’(pN’) в электрический сигнал U(t) с характеристиками этого излучения (главным образом, спектрального и динамического диапазонов).

•Характеристики преобразователя излучения, прошедшего через ОИ, R’(pN’) в электрический сигнал U(t) отличаются от идеальных (например, его чувствительность может быть неравномерной по спектру излучения).

Подобные проблемы, характерные для всех систем съема изображений, приводят к возникновению различных видов не поддающихся точномуучету пространственных и энергетических искажений медицинскихизображений.

2.1. БТС медицинской визуализации Компоненты

Система отображения

Полученный в системе съема сигнал U(t) передается в систему отображения, где ограниченная часть поступившей информации (искаженная различными шумами)

преобразуется (в общем случае с искажениями и нелинейно) в световое распределение в пространстве B{xK, λ, t}, обычно двумерноестатическое монохроматическое изображение B(x,y).

Это преобразование происходит в соответствии с определенным алгоритмом, в зависимости от применяемой системы отображения (мониторына основе ЭЛТ, ЖК-

и плазменныемониторы).

Исследователь

Несмотря на то, что некоторые современные системы медицинской визуализации автоматически ставят диагноз, окончательное решение о наличии у пациента той или иной патологии всегда принимает исследователь(врач).

Исследователь управляет процессом медицинской визуализации(управляющее воздействие Oper): контролирует процедуру получения изображений, задает требуемые характеристики системы съема и отображения,а также анализирует полученное изображение при помощи зрительнойсистемы.

После восприятия полученного изображения оно, как новая информация, интерпретируется исследователем в зависимости от его опыта и прогноза,который он строит; формируется диагноз Diag.