Визуализация медико-биологических данных. Обработка и анализ медицинских изображений. обработк А и анализ биологических сигналов



План:

1. Понятие медицинского изображения.

2. Медицинское изображение как объект медицинской информатики.

3. Методы визуализации медицинских изображений.

4. Получение и обработка медицинских изображений.

5. Основные этапы визуализации:

6.Регистрация и трансформация сигналов в цифровую форму.

7. Биосигналы и их особенности.

8. Типы биосигналов.

9. Аналогово-цифровое преобразование.

10. Примеры применения анализа биосигналов.

Понятие медицинского изображения

Самым совершенным сенсором человека является орган зрения. Органы зрения образованы мозаикой 125х106 скотонических (палочки) и 5,5х106 фотонических (колбочки) детекторов с плотностью 1,6х105 рецепторов /мм2. Минимальная энергия излучаемого света в полосе от 380 до 760 нм, которую способен детектировать глаз, равна 1,4х10-17 Дж. Максимальная энергия, воспринимаемая глазом в 109 раз больше. Для палочек порог чувствительности равен одному кванту световой энергии, для колбочек – от 5 до 7 квантов. Скорость передачи информации от органа зрения к мозгу наибольшая среди всех сенсоров и равна 3х106 бит/с. Приведенные свойства глаза свидетельствуют о том, что именно за счет зрения человек способен воспринимать наибольшее количество информации в кратчайшее время.

Уникальные свойства зрения человека обусловили целесообразность представления разнообразной информации, в том числе и получаемой во время медико-биологических, лабораторных и клинических исследований и обследований, в визуальной форме, т.е. в виде, удобном для восприятия человеческим глазом.

Интроскопия (лат. intro – внутри) – визуальное наблюдение объектов и процессов в оптически непрозрачных средах с помощью звуковых или радиоволн, рентгеновского или инфракрасного излучения.

Томография (греч. tomos – слой) – метод интроскопии, заключающийся в получении теневого изображения отдельных слоев исследуемого объекта.

На протяжении двух последних десятилетий технология медицинской интроскопии (medical imaging) или технология получения изображений внутренних органов человека пережила ряд принципиальных изменений. Ранее в распоряжении врачей были лишь рентгеновские снимки, которые давали некоторое представление об исследуемых органах в виде наложения теней на изображениях. Эти изображения отличались плохой контрастностью и отсутствием какой-либо информации о глубине объектов.

Использование компьютеров дало возможность развиваться новым направлениям томографической интроскопии, таким как компьютерная томография (КТ), магнитная резонансная томография (МРТ) и позитронная эмиссионная томография (ПЭТ). С помощью томографической аппаратуры можно получить снимки множества сечений тела пациента, которые характеризуют особенности его анатомии и физиологии. Эти снимки с чрезвычайной четкостью показывают различные органы, причем изображения органов не накладываются друг на друга. Математические методы позволяют реконструировать трехмерную структуру органов по множеству параллельных сечений.

Медицинское изображение может быть получено радиологическими методами (радиационная интроскопия) или без применения ионизирующих излучений (нерадиологические методы). При радиологических исследованиях используются ионизирующие излучения, в основном электро-магнитной природы (например, рентгенография, компьютерная томография, позитронно-эмиссионная томография). К методам, не использующим ионизирующее излучение, относятся, например, ультразвуковые исследования, эндоскопия, МРТ.

Дальше будем рассматривать преимущественно медицинские изображения, полученные радиологическими методами. Именно поэтому под понятием «медицинское изображение» будем понимать доступную зрительному восприятию картину пространственного распределения любого вида излучения, трансформированного в видимую часть оптического диапазона.

Это изображение фотографируется или выводится на монитор компьютера.

 


Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 163;