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: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=8488 (дата обращения: 18.04.2024).