Технические средства цифровой обработки медицинских изображений
К настоящему времени средства цифровой обработки медицинских изображений, выпускаемые у нас в стране, обладают очень ограниченными возможностями. Во ВНИИИМТ выпущена единичная серия приборов для обработки флюорограмм «Анализатор рентгено-флюорографических изображений АРФИ-1» (рис. 111), базирующийся на мини-ЭВМ типа СМ-4, использующий в качестве устройства ввода телеустановку ПТУ-50 и блок накопления и обработки изображений, разработанный во ВНИИ Электростандарт. Однако этот комплекс можно рассматривать лишь как одну из первых попыток создания отечественной аппаратуры для анализа медицинских изображений. Возможности его использования ограничены из-за низкого качества исходного сигнала и имеет смысл рассматривать его лишь как инструмент для проведения лабораторных исследований при отладке алгоритмов обработки медицинских изображений.
Рис. 111. Анализатор рентгенофлюрографических изображений АРФИ-1
Реально в клинических условиях у нас в стране для цифровой обработки медицинских изображений используется импортная аппаратура. Наиболее широко применяются* приборы цифровой обработки изображений фирмы Contron (ФРГ) – Mip Cardio 2000 «Mipron», «Ibas» и другие; системы анализа и обработки изображений фирмы Comef – Numelec (Франция) – «Pericolor», «Gistopericolor» и другие; анализаторы изображений фирмы Joyce – Loebl (Англия) – системы «Magiscan», приборы для цифровой субтракционной ангиографии фирмы «Siemens» (ФРГ), «Digitron-2», «Digltron-ЗУАС».
Ниже приводятся технические данные некоторых из этих приборов.
Система для цифровой обработки изображений «Mipron», фирма Contron (ФРГ), предназначена для решения широкого круга задач – цифровой субтракционной ангиографии, анализа ультразвуковых и рентгеновских изображений, анализа микрообъектов. Система построена по модульному принципу и в зависимости от проблемной ориентации комплекса может быть укомплектована различным набором функциональных и программных модулей. Система позволяет регистрировать и обрабатывать как статические, так и динамические изображения переменного формата, имеет развитое программное обеспечение, включающее как широкий набор универсальных операций обработки изображений, так и ряд прикладных программ для цифровой субтракционной ангиографии, ультразвуковых изображений, анализа микроструктур.
Технические характеристики:
- устройства ввода для ультразвуковых, ангиографических исследований, оцифровка фотографических и пленочных изображений, ввод изображений микрообъектов;
- специализированный параллельный процессор для обработки изображений;
- представление информации об изображении в монохромном, цветном и псевдоцветовом виде;
- гибкий формат изображения 256x256X8 бит, 512x512x8 бит, 1024x1024x8 бит;
- память для оперативного хранения серий изображений 16^64 Мбайт;
- графический модуль памяти гибкого формата 256x256x1 бит, 512Х Х512Х1 бит, 1024X1024X1 бит объемом 16-S-64 Мбит;
- регистрация серий изображений 256x256 со скоростью 25 кадров/с;
- базовая операционная система СР/М.
Система анализа и обработки изображений фирмы Comef – Numelec «Pericolor 1000», «Pericolor 2000 Е», «Gistopericolor» и другие используются для анализа статических изображений и наиболее широко для анализа микрообъектов, гистологических срезов, термографических изображений.
Технические характеристики:
- телевизионные устройства ввода цветных и монохромных изображений с использованием статических, электронных, акустических микроскопов;
- собственное микропроцессорное управляющее устройство 8080А и возможность подключения к широкому кругу более мощных ЭВМ;
- гибкий формат изображения от 256x256x8 бит до 1024X1024x8 бит;
- оперативная память для хранения изображений до 10 модулей по 512Х Х512Х8 бит;
- 1 модуль 512x512x1 бит графической памяти;
- спецпроцессоры для обработки изображений; конвейерный процессор для выполнения операций линейной локальной свертки 3x3, конвейерный процессор для выполнения операций математической морфологии, векторный процессор, процессор быстрого преобразования Фурье;
- внешняя память на винчестере-диске 10 Мбайт.
Универсальная система анализа изображений "Масапа" довольно широко распространена в клиниках нашей страны. В медицине она может быть использована для анализа статических изображений-рентгенограмм, изображений микрообъектов (анализ хромосом, анализ микроструктуры кости, структура клеток и др.
Технические характеристики:
- стандартная телевизионная камера с 625 строками разложения; сканирующая система для электронного микроскопа (Sem & Stem);
- гибкий формат изображения от 256 x256x 8 бит, до 1024X1024X8 бит с возможностью увеличения разрядности квантования до 16 бит;
- оперативная память для хранения изображений от 8 до 32 Мбайт, содержащей от 4 до 16 страниц памяти по 2 Мбайта каждая;
- цветные монохромные изображения, псевдоцветовое кодирование;
- устройство внешней памяти на Винчестер-диске;
- специализированные процессоры: адресный, конвейерный с операциями ближнего соседства.
Система для цифровой субтракционной ангиографии Digitron фирмы Siemens используется при ангиографических исследованиях.
Технические характеристики:
- формат изображения 256 x 256 x 8 бит; 512X512x8 бит;
- регистрация последовательностей изображений со скоростью 25–50 кадров/с в зависимости от формата изображения;
- емкость буферной памяти для хранения изображений 2,5 Мбайта, регистрация динамических серий изображений осуществляется путем записи данных на 4 параллельно включенных Винчестер-диске;
- специализированный процессор для выполнения операций динамической субтракции в реальном масштабе времени;
- синхронизация с фазой сердечного цикла.
