Компьютерная диагностика и некоторые технические характеристики цифровых рентгенографических систем.

ГлавнаяСтатьи докторуРентгенология → Компьютерная диагностика и некоторые технические характеристики цифровых рентгенографических систем.

Около 20 лет назад в России был разработан новый тип медицинских рентгенографических систем - сканирующие. По сравнению с традиционными (двухкоординатными) устройствами сканирующие системы с параллельным поступательным сканированием имеют ряд существенных преимуществ:
• Высокое качество изображения благодаря отсутствию «вуали» от рассеянного излучения.

• Значительно более низкие дозы облучения пациентов, что обеспечивает безопасность обследований, а в сочетании с легкодоступным компьютерным архивом позволяет удобно наблюдать течение заболевания в динамике, практически, с любой необходимой периодичностью. Фактор низких доз также позволяет обследовать дополнительные категории населения (дети, беременные женщины).

• Большой динамический диапазон (~500) за счет существенного понижения минимального дозового предела, что позволяет изучать как малоконтрастные, так и высококонтрастные объекты на одном снимке, а также, практически, исключает брак при съемке.

• Возможность получения снимков большой длины (например, протяженных снимков нижних конечностей или грудопоясничного отдела позвоночника).

• Отсутствие геометрических искажений по вертикали, что позволяет обследовать все позвонки под одним «углом зрения», а также делает снимки более удобными для компьютерной диагностики.

• Более низкая стоимость установок по сравнению с современными цифровыми двухмерными системами со сходным качеством изображения.

Общим недостатком сканеров являются сравнительно большое время экспозиции (2,5-5,0 с) и более сложная механика. Однако эти недостатки с избытком компенсируются значительным повышением качества диагностики.
Можно сделать вывод, что сканирующая цифровая рентгенография, отнюдь не отменяя использования двумерных традиционных систем, является высокоэффективным и безопасным методом лучевой диагностики, отвечающим современным медицинским требованиям.
О том, что сканирующие системы с параллельным поступательным перемещением излучателя, коллиматора и трубки дают изображения, наиболее пригодные для последующего компьютерного анализа и диагностики, следует рассказать более подробно. Ни в коей мере не касаясь самого вопроса компьютерной диагностики, оставляя ее на рассмотрение и решение врачам - рентгенологам и программистам, остановлюсь на особенностях получения изображения, оптимального именно с точки зрения компьютерной диагностики. Полагаю, что такими особенностями (или характеристиками) изображения являются:

1. Полное отсутствие или минимум геометрических искажений.
2. Полное отсутствие или минимум шума в каналах.
3. Полное отсутствие или минимум связи между каналами.
4. Отсутствие «слепых» зон на изображении, которые необходимо закрывать интерполяцией, а также «сшивок» между отдельными фрагментами снимка.
5. Оптимальное, для поставленной диагностической задачи, пространственное разрешение (размер канала).
6. Широкий динамический диапазон.
7. Высокая контрастная чувствительность при низких дозах.

Хотя значение этих характеристик для компьютерной диагностики достаточно очевидно, целесообразно все же рассмотреть их более подробно.
1. Полное отсутствие геометрических искажений может быть реализовано только системой с параллельными рентгеновскими лучами. Практически создание такой системы нереально, поэтому рассмотрим системы с радиальным излучением из условно точечного фокусного пятна трубки. Такая система с двухкоординатным детектором дает искажение по обеим координатам. Подобные же искажения характерны и для сканирующих систем с угловым сканированием («Проскан-2000»). В отличие от этих систем сканирующий РДК с поступательным вертикальным перемещением сканера (МЦРУ «Сибирь-Н») не дает искажений вдоль вертикальной координаты, (т.е. вдоль тела пациента), а искажения по горизонтали минимизированы увеличением расстояния трубка - детектор (1350 мм).

2. Полного отсутствия шумов в каналах быть просто не может. Прежде чем говорить об их минимизации, перечислим виды шума:
а) Самый большой источник шума - рассеянное излучение. Известно, что в двумерных детекторах оно составляет до 90% от уровня полезного сигнала. В сканирующих системах этот шум, практически, отсутствует.
б) Собственный шум детектора (шум электроники, от флуктуации темновых токов фотодиодов и т.д.). Минимальным уровнем шума характеризуются газовые линейные детекторы на базе ионизационных камер (δ < 3.5 рентгеновских квантов). Линейки на основе фотодиодов и двумерные детекторы с фотодиодами по этому параметру им уступают из-за флуктуации темновых токов фотодиодов. Практически отсутствует шум этого типа в полупроводниковых детекторах с нулевым напряжением смещения и в детекторах, работающих в счетном режиме регистрации квантов, но есть причины, препятствующие сегодня применению этих типов детекторов.
в) Статистический шум. n = 100% / √ N, где n - шум от статистики. N – количество зарегистрированных квантов в канале.

Конечно, можно минимизировать этот вид шума, просто увеличив N, но это приводит к увеличению получаемой пациентом дозы.

Т.е. видно, что по шумам сканирующие системы с детекторами на базе ионизационных камер сейчас вне конкуренции.
3. Существуют детекторы рентгена, в которых связь между каналами, практически, отсутствует (плоские панели, детекторы на основе стимулированного люминофора). В сканирующих системах по этому параметру лидирует «Пульмоскан-760», детектор которого состоит из отдельных ячеек (однако такое устройство детектора существенно ограничивает его пространственное разрешение). В ионизационной газовой камере этот параметр не превышает 10%, в фотодиодных линейках с порошковым люминофором он хуже из-за связи по свету между каналами (~25%).

4. «Слепые» зоны в направлении сканирования имеют, например, детекторы на основе фотодиодных линеек. Программные «сшивки» отдельных фрагментов характерны для систем типа «экран – оптика – ПЗС» с числом объективов больше единицы, или установка «ФСЦ-У-01» СпектрАП, где изображение формируется из четырех последовательно получаемых участков. Примеры аппаратов с равномерным полем снимка (без упомянутых дефектов): МЦРУ «Сибирь-Н», системы с детекторами на базе стимулированных люминофоров.

5. Очевидно, что недостаточное для удовлетворительного наблюдения данной патологии пространственное разрешение (большой размер канала) уменьшает объем информации, используемой для работы диагностической программы, и это затрудняет диагностику. В то же время излишне высокое разрешение «перегружает» снимок деталями, которые, если они не используются при решении данной диагностической задачи, только затрудняют работу программы. Так, например, для диагностики заболеваний органов грудной клетки оптимальным является разрешение 1,4 п.л./мм, чему соответствует размер канала 0,4х0,4 мм в плоскости детектора.

6,7. Понятно без объяснений, что чем шире динамический диапазон и чем выше контрастная чувствительность, тем больше материала для компьютерного анализа и тем «детальнее» этот материал. Чем шире динамический диапазон, тем меньше на изображении «слепых» мест, на которых невозможен ни визуальный, ни компьютерный анализ. Способность работы РДК при низких дозах облучения пациентов - также важная характеристика системы с точки зрения возможности ее применения для компьютерной диагностики, поскольку такая диагностика целесообразна, в основном, при анализе флюорографических снимков, т.е. при массовых профилактических обследованиях здорового населения. Из известных автору отечественных рентгенографических систем наибольшим динамическим диапазоном (~500) обладает МЦРУ «Сибирь-Н». Контрастная чувствительность этой системы также довольно высока - 0,5% при дозе в плоскости детектора 1 мР.

Заключение. Приведенный выше краткий анализ показывает, что рентгенографические изображения, наиболее соответствующие задаче компьютерной диагностики, могут быть получены на сканирующих рентгенографических системах с вертикальным параллельным сканированием, например, на МЦРУ «Сибирь-Н» с криптоновой ионизационной камерой в качестве детектора. Учитывая, что размер канала в выпускаемой сегодня модификации этой установки составляет 0,4х0,4 мм, она идеально подходит для решения задачи массового профилактического обследования органов грудной клетки с последующей компьютерной диагностикой (хотя бы на первом этапе).

dus 3 edan цена

АПТЕКА ИФК

Рейтинг пластических хирургов 2016

Материалы, размещенные на данной странице, носят исключительно информационный характер, предназначены для образовательных целей и не могут использоваться пользователями сайта для постановки диагноза и выбора метода лечения. Диагностику и лечение должен проводить только лечащий врач. Администрация сайта не несёт ответственности за возможные негативные последствия, возникшие в результате использования информации, размещенной на сайте http://medafarm.ru/.