Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,731

НОВЫЙ МЕТОД ОБРАБОТКИ МЕДИЦИНСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ

Емелина Е.С. 1 Пылайкина В.В. 1 Никонова А.В. 2 Макаева Н.Х. 3 Кузнецова О.А. 1 Кибиткин А.С. 4 Сазонов В.В. 5
1 Пензенский государственный университет, медицинский институт
2 Пензенский государственный университет, медицинский институт
3 Пензенский государственный университет, медицинский институт
4 Пензенский государственный университет, медицинский институт
5 Пензенский государственный университет, медицинский институт
1. Кишковский А.Н. Атлас укладок при рентгенологических исследованиях / Кишковский А.Н., Тютин Л.А., Есиновская Г.Н. – 1987 год – 512 с.
2. Линденбратен Л.Д. Лучевая диагностика: учебник / Л.Д. Линденбратен, И.П. Королюк. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: БИНОМ, 2013. – 496 с.:
3. Лучевая диагностика: учебник: Т. 1 / под ред. проф. Г.Е. Труфанова. – 2011. – 416 с.
4. Недостатки рентгенографии жестким излучением. Техника рентгенографии жестким излучением. Истоник: http://meduniver.com/Medical/luchevaia_diagnostika/51.html MedUniver.
5. Сазонов В.В. Восстановление телеизмерительной информации на фоне аддитивных помех // Надежность и качество: Труды международного симпозиума. – Пенза: Пенз. гос. ун-т, 2012. – Т. 2. – С. 381–383.
6. Терновой С.К. Лучевая диагностика и терапия: учебное пособие / С.К. Терновой, В.Е. Синицын. – 2010. – 304 с.
7. Форсайд Дж., Малькольм М., Моулер К. Машинные методы математических вычислений: пер. с англ. – М.: Мир, 1980. – 279 с.
8. Хофер Матиас Компьютерная томография – Базовое руководство: Изд. Медицинская литература, 2008. – 208 с.

В процессе обследования пациентов различного профиля применяют различные методики, которые можно разделить на основные и дополнительные. В ходе дополнительного обследования пациентов используют в основном различные методики визуализации скрытых объектов (внутренние органы, кости, суставы). К ним относят: магнитно-резонансную томографию (МРТ), компьютерную томографию (КТ), рентгенографию и другие [1].

Самым распространенным из этой группы методов является рентгенография. Однако, зачастую, качество получаемого изображения не позволяет отразить незначительные изменения плотности костной ткани, которые характеризуют, как правило, самые начальные проявления патологического костно-деструктивного процесса [2].

Методами, дающими наибольшую информативность, являются МРТ и КТ, так как они проходят цифровую обработку полученных данных.

Компьютерная томография – метод неразрушающего послойного исследования внутренней структуры объекта, основан на измерении и сложной компьютерной обработке разности ослабления рентгеновского излучения различными по плотности тканями [7]. Компьютерная томография позволила получить качественные изображения плотных органов и приобрела важную роль в диагностике, однако у этого метода есть и свои недостатки:

? громоздкость аппаратуры;

? во время исследования пациент подвергается облучению, хотя современные аппараты и позволяют значительно снизить дозу облучения.

Магнитно-резонансная томография – метод исследования внутренних органов и тканей с использованием физического явления ядерного магнитного резонанса. Метод основан на измерении электромагнитного отклика атомных ядер, чаще всего ядер атомов водорода, а именно на возбуждении их определённой комбинацией электромагнитных волн в постоянном магнитном поле высокой напряжённости [3].

Однако у этого метода существуют как относительные противопоказания, при которых проведение исследования возможно при определённых условиях, так и абсолютные, при которых исследование недопустимо.

Абсолютные противопоказания:

? установленный кардиостимулятор;

? ферромагнитные или электронные имплантаты среднего уха;

? большие металлические имплантаты, ферромагнитные осколки.

Относительные противопоказания:

? наличие у пациента имплантированной инсулиновой помпы;

? наличие у пациента имплантированного нервного стимулятора;

? наличие у пациента неферромагнитных имплантатов внутреннего уха;

? наличие у пациента имплантированного протеза клапана сердца (в высоких полях, при подозрении на дисфункцию);

? наличие в организме у пациента кровоостанавливающих клипс (кроме сосудов мозга);

? декомпенсированная сердечная недостаточность;

? первый триместр беременности;

? клаустрофобия (панические приступы во время нахождения в тоннеле аппарата могут не позволить провести исследование);

? тяжёлое/крайне тяжелое состояние пациента по основному/сопутствующему заболеванию;

? наличие татуировок, выполненных с помощью красителей с содержанием металлических соединений (могут возникать ожоги).

Эти методы можно сравнить с рентгенографией.

Рентгенография – исследование внутренней структуры объектов, которые проецируются при помощи рентгеновских лучей на специальную плёнку или бумагу [4].

Но и у этого метода есть свои существенные недостатки:

? статичность изображения;

? наличие ионизирующего излучения, способного оказать вредное воздействие на пациента;

? информативность классической рентгенографии значительно ниже цифровых методов медицинской визуализации;

? объективность в определении режимов выполнения снимка, так как параметры используемого излучения (интенсивность, экспозиция) задает лаборант по весьма субъективным суждениям (проекция, тип телосложения, локализация области исследования);

? при выполнении рентгенограмм у постели тяжелобольных используют передвижные установки без «решетки», в результате чего получается изображение со значительным количеством «помех».

? без применения контрастирующих веществ рентгенография недостаточно информативна для анализа изменений в мягких тканях, мало отличающихся по плотности [6].

С целью исправления недостатков данных методик решено использовать принцип дополнительной обработки полученных изображений с помощью метода контрастирования рентгенологических снимков.

Данный подход позволяет улучшить контрастность изображения и подавить помехи. Он основан на анализе матрицы первичных данных в базисе сингулярных векторов и сингулярных чисел (Singular Value Decomposition) [5]. С помощью SVD возможна аппроксимация матрицы начальных данных матрицей более низкого ранга.

Входной процесс может являться в виде высокочастотной и низкочастотной составных частей, а выходной сигнал формируется как сумма низкочастотного компонента с произведением параметра альфа и высокочастотного компонента [8]. Из этого следует, что восстановление слабоконтрастных изображений происходит при помощи сингулярного разложения матрицы данных, которые используют логарифмическое преобразование сингулярных чисел вместе с процедурой фильтрации аддитивных помех.

Таким образом, применение данного вида обработки полученных изображений в клинической практике врачей различных специальностей способно улучшить их диагностические возможности без изменения материально-технической оснащенности.


Библиографическая ссылка

Емелина Е.С., Пылайкина В.В., Никонова А.В., Макаева Н.Х., Кузнецова О.А., Кибиткин А.С., Сазонов В.В. НОВЫЙ МЕТОД ОБРАБОТКИ МЕДИЦИНСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2016. – № 2-3. – С. 399-401;
URL: http://applied-research.ru/ru/article/view?id=8488 (дата обращения: 19.11.2017).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252