Медичне зображення як об’єкт медичної інформатики.

Усе різноманіття медичних зображень, незалежно від способів їхнього отримання, може бути віднесено до однієї з двох основних груп: аналогове і матричне зображення.

До аналогових зображень відносяться ті, які несуть у собі інформацію безперервного характеру. Це зображення на звичайних рентгенограмах, сцинтиграмах, термограмах. Аналогові сигнали  це безперервні сигнали, у них присутнє багато зайвої інформації.

До матричних зображень відносяться такі, які отримуються за допомогою комп’ютера. Вони мають у своїй основі матрицю, що міститься в пам’яті ПК. Матричними зображеннями є образи, що отримані при комп’ютерній томографії, цифрової рентгенографії, МР-томографії, ЕОМ-сцинтиграфії з комп’ютерною обробкою інформації, ультразвуковому скануванні. Таким чином, матричні зображення на відміну від аналогових мають дискретний характер. Оскільки в основі матричних зображень лежить комп’ютеризована технологія, вони стають доступними для різноманітної обробки на ЕОМ.

Необхідно відзначити, що аналогові зображення можуть бути перетворені в матричні і, навпаки, матричні в аналогові. З цією метою застосовують спеціальні пристрої: аналого-цифрові і цифро-аналогові перетворювачі.

Матричне зображення формується шляхом сканування електронним променем по рядках. Тим самим створюється можливість для сприйняття зображення в реальному часі. Для цього застосовується спеціальний дисплейний процесор, який через систему зв’язку (інтерфейс) підключений до основної ЕОМ. Пам’ять дисплейного процесора організована у вигляді матриці, кожному з елементів якої відповідає своя визначена ділянка дисплея. Подібна елементарна одиниця матричного зображення, який відповідає занумерована ділянка пам’яті, отримала назву «піксель» (від англійського pixel-picture element – елемент картини). Таким чином, уся площа екрану дисплея являє собою матрицю – сукупність пікселів. У променевій діагностиці площа дисплея може формуватися у вигляді наступних матриць: 3232, 64  64, 128  128, 256  256, 512  512, 1024 1024, 10241280 пікселів. Чим на більше число пікселів розбивається площа дисплея, тим вище розподільна здатність системи відображення.

Кожен піксель зображення записується в пам’яті дисплейного процесора різним числом біт – від 2 до 16. Чим більшою кількістю біт інформації представлений кожен піксель зображення, тим краще зображення за своїми зоровими властивостях і тим більше інформації воно містить про досліджуваний об’єкт. Так, 6-бітний піксель (байтова система запису пікселю), що найчастіше використовується в ультразвуковій діагностиці, містить 2⁶ = 64 відтінків сірого кольору (від чорного до білого). У радіонуклідній діагностиці використовується переважно 8-бітний піксель , у ньому 2⁸ = 256 градацій, тобто рівнів сірого. Неважко підрахувати, що матричне зображення 6464 пікселів у радіонуклідній діагностиці вимагає 4096 байт пам’яті, а зображення 128  128 пікселів – 16384 байт.

Більш досконалі системи радіонуклідної діагностики мають зображення 256256 і навіть 512512 пікселів. Для формування таких зображень потрібно при 8-бітному пікселі близько 64 і 256 кілобайт пам’яті комп’ютера, відповідно. Збільшення обсягу задіяної пам’яті неминуче приводить до зниження швидкості обміну інформацією, що супроводжується збільшенням часу, необхідного для побудови кожного кадру зображення. Тому деталізовані растри (256256 і 512512) застосовують переважно для отримання статичних зображень, тобто у діагностиці осередкових змін в органах, тоді як грубі растри (6464 і 128128) використовують головним чином для динамічних досліджень.

Усі медичні зображення в променевій діагностиці можуть існувати у вигляді твердих копій – рентгенограм, відбитків на папері, фотопапері; на магнітних носіях  стрічках, дисках; або у нефіксованому вигляді – на екрані дисплея або рентгенодіагностичного апарата.

Об’єкти медичного зображення можна поділяти на тверді фрагменти (кістки) та фрагменти, що можуть бути деформовані (структури м’яких тканин). За іншою класифікацією об’єкти медичного зображення поділяють на статичні фрагменти (череп) та динамічні (серце, рухомі з’єднання).