Обробка двовимірних та тривимірних медичних зображень. Обробка двовимірних медичних зображень

Розглянемо найбільш типові приклади використання обчислювальних систем: комп’ютерну томографію, ультразвукову діагностику і комп’ютерну фіброскопію.

Томографічний метод знаходить усе більш широке застосування в медичній практиці в зв’язку з тим, що в останні десятиліття з’являються все нові й нові методи реєстрації стану внутрішніх тканин організму. Напевно, методи ядерного магнітного резонансу ЯМР-томографія, електричного парамагнітного резонансу ЕПР-спектроскопія поступово будуть усе більше витискати метод томографії, заснований на реєстрації ступеня поглинання тканин рентгенівськими променями.

У той же час очевидно, що сфери медицини, пов’язані з остеологічними проблемами, ще довго будуть використовувати рентгенівське випромінювання як один з основних діагностичних підходів.

Принцип томографії (рис. 22) заснований на пошаровій реєстрації великої кількості променів, посланих випромінювачем (1) через досліджуваний орган (3) у бік реєстратора випромінювання (2).

На рисунку умовно розділено дві пари випромінювач-реєстратор, розташовані в горизонтальній (А) і вертикальній (В) площинах. При проходженні через тканину досліджуваного органа, промені нерівномірно поглинаються в усіх його ділянках.

Припустимо, що всередині органа (3) є патологічний осередок (4). Тоді профілі поглинання променів, які пройшли через орган, будуть мати вигляд, поданий на схемі праворуч.

Р ис. 15. Комп’ютерна томографія

Низька інтенсивність відповідає розташуванню патологічного осередку. Наявність двох профілів дозволяє точно зазначити розташування осередку в структурі органа.

Етап опрацювання і графічного синтезу здійснюється за допомогою обчислювальних систем, бо в цьому випадку опрацьовуються величезні масиви цифрової інформації.

Принцип роботи установок для ультразвукової діагностики (рис. 23) багато в чому аналогічний до описаного вище. З тією різницею, що йдеться, по-перше, про механічні коливання ультразвукового діапазону, а по-друге, цей сигнал не проходить крізь орган, а відбивається від нього.

Р ис. 16. Ультразвукова діагностика