Національний медичний університет імені О.О. Богомольця
кафедра медичної інформатики та комп’ютерних технологій навчання
Візуалізація медикобіологічних даних
Навчальна презентація для студентів медичних факультетів
Мгновение длилсяэтот миг,
ноон и вечностьбызатмил
Б.Л. Пастернак
Відкриття дивного
світу...
Відкриттядивного світу
8 листопада 1895 рік
Ввечері цього дня в баварському місті Вюрцбурзі, в фізичній лабораторії місцевого університету, професор
Вільгельм Конрад Рентген, працюючи з катодною трубкою, випадково помічає світіння від банки з кристалами барію.
Вільгельм Конрад Рентген
Фізична лабораторія Вюрцбургського університету
Відкриттядивного світу
Тоді він навіть не підозрював, що починав науковий прорив, прорив з нашого видимого світу в невидимий світ фантастичних швидкостей і енергій. Та передчуття великого охопило вченого. В той вечір він він не пішов з лабораторії і на декілька неділь став її добровільним в’язнем. За короткий час, з допомогою зроблених самотужки приладів і винахідливих прийомів, які потім були використані і в інших областях фізики, Рентген настільки повно вивчив нове світіння, що до 1908 р. до його даних не було додано нічого суттєвого.
Відкриттядивного світу
23січня 1896р. Рентген виступив з доповідю на засіданні місцевого наукового товариства. Він повідомляє про своє відкриття і тут же робить рентгенівський знімок руки головуючого на засіданні відомого на той час анатома Альберта Фон Келлікера.
Рентгенівський знімок руки Альберта фон Келлікера, зроблений Рентгеном
Вражений Келлікер, заявив, що за 48 років перебування в науковому товаристві він вперше присутній при такому великому відкритті. Він проголосив трьохкратне «ура» на честь вченого і запропонував назвати нові промені його іменем.
Відкриттядивного світу
Після доповіді Рентгена почалася справжня наукова лавина. Тільки в 1896 р. з’явилось понад 1200 публікацій. Ім’я Рентгена стало відомим у всьому світі. Однак це не змінило вченого. Він відхилив місце призедента наукового товариства, звання академіка Пруської Академії наук, пропозиції титула дворянина і різних орденів,
Один з перших рентгенівських апаратів а самі променідо останніх років
життя називав Х-променями.
Він відмовився від патенту, запропонованого Берлінським всезагальним товариством,
заявивши, що його відкриття належить всьому світу.
Відкриттядивного світу
В 1901р. професору Вільгельму Конраду Рентгену була присуджена перша Нобілевська премія по фізиці.
Її грошову частину (50000 крон) Рентген передав на потреби Вюрцбургського університету.
ПОНЯТТЯ МЕДИЧНОГО ЗОБРАЖЕННЯ
Медичне зображення є одним з важливих засобів отримання візуальної інформації про внутрішні структури й функції
людського тіла. Робота з графічною інформацією є одним з найважливіших напрямів застосування комп'ютера в медицині
Медичне зображення може бути отримане такими методами:
радіологічними |
нерадіологічними |
|
зображення органів або частин органів |
Зображення, які відзняті відеокамерою (ендоскопія) або |
|
отримується за допомогою випромінювання, |
сфотографовані (мікроскопічні зображення в гістології, |
|
патології, дерматологічні зображення). Ці типи зображень |
||
яке має електромагнітну природу |
||
можуть бути переведені в цифрову форму й згодом оброблені. |
||
|
Під поняттям „медичне зображення” розумітимемо доступну зоровому сприйняттю картину просторового розподілу
будь-якого виду випромінювання, трансформованого у видиму частину оптичного діапазону.
Медичні зображення поділяються на:
аналогові |
матричні |
Зображення, які несуть у собі інформацію |
Отримуються за допомогою комп'ютера. Вони мають у |
безперервного характеру. Приклад: |
своїй основі матрицю, що міститься в пам’яті ПК. |
зображення на звичайних рентгенограмах, |
Матричними зображеннями є образи, що отримані при |
сцінтиграмах, термограмах |
комп'ютерній томографії, цифрової рентгенографії, |
|
МР-томографії, ЕОМ-сцинтиграфії з комп'ютерною |
|
обробкою інформації, ультразвуковому скануванні |
Аналогові зображення можуть бути перетворені в матричні і, навпаки, матричні в аналогові.
Об'єкти медичного зображення можна поділяти на статичні фрагменти (череп) та динамічні (серце, рухомі з’єднання).
Етапи формування медичного зображення
Для забезпечення найкращої методики обробки і аналізу зображення та його вірної інтерпретації слід вірно
підібрати інструменти
Аналіз об'єкта зображення
Обробка та аналіз зображення
Вибір методу візуалізації |
|
Приклад. При рентгенографічному |
|
дослідженні зображення |
|
формується шляхом просвічування |
|
тіла рентгенівськими променями |
|
Фізика процесу |
Приклад. У радіонуклідній |
медицині при однофотонній |
|
візуалізації |
емісійній комп’ютерній томографії |
застосовується гамма- |
|
випромінювання |
Обладнання |
|
|
|
для візуалізації |
|
Якість зображення |
|
залежить від |
|
обладнання |
Комп'ютеризовані методи аналізу медичних зображень можуть забезпечити ефектичні інструменти для кількісної та якісної інтерпретації зображень
Методи отримання даних, які необхідні для формування зображень
Приклад. Дані для тривимірного зображення
можуть бути отримані за допомогою методу
паралельно-променевого, конічно-променевого
або спірально-променевого сканування. Кожен з цих методів сканування накладає певні
обмеження на геометричне відтворення об'єкта візуалізації
Тривалість сканування при використанні кожного з методів може бути різною, тому просторове оптичне розділення має бути
узгоджене з часовим оптичним розділенням
Такі характеристики детектора, як нелінійність, низький ККД,значна тривалість затухання та
слабке пригнічування
розсіювання можуть спричинити спотворення
зображення
Методи і засоби променевої діагностики
Радість бачити і розуміти є найпрекраснішим даром природи А. Енштейн