Obrazowanie medyczne

Anna BartochaPiotr Wachulec

AGH, WFiIS

Kraków, 20.06.2012r.

Prezentacja wykonana w ramach przedmiotu„Edycja i przetwarzanie grafiki”

Obrazowanie medyczne - dziedzina Inżynierii Biomedycznej zajmująca sięmetodami uzyskiwania, przedstawiania i analizyobrazów, z jakimi mamy do czynienia w badaniachbiologicznych lub medycznych. Pozyskiwane obrazywykorzystywane są do celów badawczych,diagnostycznych, terapeutycznych lub edukacyjnych.

Historia

• 1895 r. – odkrycie promieniowania X przez niemieckiego uczonego Wilhelma C. Roentgena (diagnozowanie złamań kości poprzez aparaty naświetlające kliszę promieniowaniem roentgenowskim)

• 1967 r. – opracowanie pierwszego tomografa komputerowego przez Godfreya Newbolda Hounsfielda

• 1985 r. – opublikowano pierwszą wersję standardu DICOM

Do obrazowania wykorzystuje się:

• promieniowanie rentgenowskie – RTG i tomografia komputerowa (TK)

• promieniowanie izotopów promieniotwórczych – pozytonowa tomografia emisyjna (PET)

• własności pola magnetycznego – jądrowy rezonans magnetyczny (NMR)

• własności ultradźwięków – ultrasonografia (USG)• promieniowanie termiczne – termografia• tomografia rezonansu magnetycznego (MRI)• tomografia emisyjna pojedynczego fotonu (SPECT)• koherentna tomografia optyczna (OCT)

Możliwość zdiagnozowania:

• ropni, torbieli• obszarów niedokrwienia i martwicy• obrzęków• wad rozwojowych narządów wewnętrznych• zmian zanikowych i zwyrodnieniowych• zmian o typie nowotworowym

Okno

Obsługiwane systemy kolorowania

• MONOCHROME1 - skala szarości (wartość, index najmniejszy jest przypisany do koloru białego)

• MONOCHROME2 - skala szarości (wartość, index najmniejszy jest przypisany do koloru czarnego)

• PALETTE COLOR - tablica kolorów, wymaga dodatkowo zapisu tablicy kolorów, tzn., atrybutów Red, Blue, i Green

• RGB• HSV • ARGB (A - alpha, przeźroczystość)• CMYK• YBR_FULL (Y- luminancja, B, R - chrominancja)• YBR_FULL_422, YBR_PARTIAL_422 - uproszczone

wersje YBR_FULL.

Atrybuty obrazu w standardzie DICOM

Cechy

• jakość techniczna obrazu           - standard obrazu           - rozdzielczość przestrzenna i kontrastowa           - poziom szumów nałożonych na obraz           - stopień zniekształceń geometrycznych           - poziom artefaktów występujących na obrazie• dostępność metody zobrazowania ze względu na

brak szczególnych wymagań dotyczących:          - rozbudowy zaplecza laboratoryjnego          - unikatowej aparatury, materiałów

laboratoryjnych, programów komputerowych itp.          - specjalistycznych kwalifikacji personelu i

szereg innych

Cechy c.d.

• przydatność obrazu ze względu udostępnioną formę

• użyteczność medyczna obrazu           - relewantność obrazu do oczekiwań lekarza            - właściwe pole obserwacji           - obserwacja specyficzności tkankowej danego

narządu, obserwacja anatomiczna lub czynnościowa

           - możliwość obserwacji w czasie rzeczywistym procesów zachodzących w narządzie

           - kompletność obrazu z punktu widzenia potrzeb diagnozy lub terapii

            - bezinwazyjność metody uzyskiwania obrazu

Standard DICOM

DICOM, Digital Imaging and Communications in Medicine (Obrazowanie Cyfrowe i Wymiana Obrazów w Medycynie)

• tomografia komputerowa (TK/CT), • tomografia rezonansu magnetycznego (MRI), • pozytonowa tomografia emisyjna (PET), • cyfrowa angiografia substrakcyjna (DSA), • cyfrowa radiografia konwencjonalna (CR), • radiografia cyfrowa (DR)• Inne

DICOM - cechy

• duża objętość danych• wymagane specjalne oprogramowanie i sprzęt

komputerowy• wymagane łącza o wysokiej przepustowości• pozwala zachować wysoką jakość obrazu• nierozłączność danych pacjenta od jego

dokumentacji medycznej• przechowywanie wielowymiarowych danych

Dane zapisane w DICOMie

• Zdjęcia• Dane o pacjencie• Charakterystyki urządzenia• Dane o badaniu• Wykresy• Dźwięki• Filmy

Oprogramowanie

Darmowe Komercyjne

MicroDicom LEADTOOLS DICOM PACS Framework

dcmtk (DICOM Toolkit) eFILM VIEWER

dcm4che rsr2 (PL)

Osirix (Mac OS X) TRIANA

MiPAV DICOMLAB

DicomWorks PacsDrive DICOM Archiving

TeleDICOM (AGH)

Imebra

Oprogramowanie

DicomWorks

RSR2

Oprogramowanie

MicroDicom